Titandioxid (TiO₂)
Die Verarbeitung von Titandioxid umfasst in der Regel eine Nassmahlung mit anschließender mechanischer Entwässerung. Dabei entsteht ein feiner TiO₂-Filterkuchen, der getrocknet werden muss, während Partikelgrößenverteilung und Pigmenteigenschaften erhalten bleiben. In diesem Prozessschritt muss die Trocknungstechnologie eine hohe Verdampfungsleistung mit einer zuverlässigen Handhabung kohäsiver, ultrafeiner Pulver kombinieren.
Der Hosokawa Micron DMR Flash-Trockner bietet eine effiziente Lösung zur Trocknung von Titandioxid-Filterkuchen oder -Suspensionen. Durch die Kombination von Dispergierung, Flash-Trocknung und Partikelklassierung in einem kontinuierlichen Prozess wird der feuchte Filterkuchen zu einem frei fließenden Pulver getrocknet, ohne die beim Nassmahlen erzeugten Partikeleigenschaften zu verändern.
Trocknung von Titandioxid-Filterkuchen
In vielen Produktionslinien für Titandioxid verlässt das Material die Filtration als Filterkuchen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 35 % (bezogen auf Nassbasis). Dieses feuchte Material muss auf eine niedrige Restfeuchte getrocknet werden, ohne die Partikelgrößenverteilung oder Oberflächeneigenschaften des Pigments zu beeinflussen.
Die Trocknung von TiO₂-Filterkuchen ist anspruchsvoll, da sehr feine Partikel, hoher Feuchtigkeitsgehalt und kohäsives Verhalten zusammen auftreten. Das Trocknungssystem muss daher eine effiziente Feuchteabfuhr gewährleisten und gleichzeitig Agglomeration oder Veränderungen der Partikelstruktur vermeiden.
Die Flash-Trocknung bietet hierfür eine geeignete Lösung, da das feuchte Material vor dem Kontakt mit der heißen Prozessluft zunächst dispergiert wird. Diese schnelle Dispergierung vergrößert die Oberfläche der Partikel und ermöglicht eine effiziente Verdampfung bei gleichzeitig stabiler Produktqualität.
Abhängig von Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials, Partikelgrößenverteilung und gewünschter Restfeuchte können unterschiedliche Trocknungstechnologien für TiO₂-Filterkuchen und Pulver eingesetzt werden.
Flash-Trocknungstechnologie für TiO₂
Der Hosokawa Micron DMR Flash-Trockner wurde speziell für die kontinuierliche Trocknung von Suspensionen, Filterkuchen und pastösen Materialien entwickelt. Im Inneren des Trockners zerkleinert ein Hochgeschwindigkeits-Dispergierrotor den feuchten TiO₂-Feed in feine Partikel, die sofort mit heißer Trocknungsluft in Kontakt kommen.
Da die Trocknung erfolgt, während die Partikel im Luftstrom suspendiert sind, erfolgt die Verdampfung nahezu unmittelbar, wodurch Anhaftungen an den Innenflächen des Systems vermieden werden. Ein rotierender Klassierer im oberen Bereich des Trockners kontrolliert die Partikelgrößenverteilung des Produktstroms und stellt sicher, dass das Pulver die gewünschte Spezifikation erfüllt.
Dieses integrierte Verfahren ermöglicht Dispergierung, Trocknung und Klassierung in einem kompakten System. Weitere Informationen zum Verfahren finden Sie auf der entsprechenden Technologieseite des Flash-Trockners.
Prozessleistung
Die Flash-Trocknung ermöglicht hohe Verdampfungsraten bei gleichzeitig stabilen Partikeleigenschaften. In Anwendungen mit Titandioxid können Eintrittstemperaturen der Prozessluft von etwa 450 °C und Austrittstemperaturen von rund 120 °C eingesetzt werden, um ein trockenes Produkt zu erzielen. Unter diesen Bedingungen kann TiO₂-Filterkuchen mit etwa 35 % Feuchtigkeit auf eine Endfeuchte von rund 0,3 % (Nassbasis) getrocknet werden.
Untersuchungen zeigen, dass die Partikelgrößenverteilung des getrockneten Produkts im Wesentlichen unverändert gegenüber dem Ausgangsmaterial bleibt und typischerweise einen Medianwert von etwa 1 µm aufweist. Die Erhaltung dieser Partikelgrößenverteilung ist entscheidend für die Pigmentleistung in Beschichtungen, Kunststoffen und anderen funktionellen chemischen Anwendungen.
Integrierte Prozesssysteme
Bei der Verarbeitung von Titandioxid ist die Trocknung eng mit vorgelagerten Prozessschritten wie Nassmahlung und Entwässerung sowie mit nachgelagerten Anforderungen an Pulverhandling verbunden.
Hosokawa Micron unterstützt Hersteller von TiO₂ daher nicht nur mit Flash-Trocknungstechnologie, sondern auch mit integrierten Pulververarbeitungssystemen für kontrolliertes Handling, Klassierung und Prozessentwicklung.
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Nachhaltige Verfahrenstechnik
Hosokawa Micron entwickelt Systeme für die Pulver- und Schüttgutverarbeitung mit Fokus auf Energieeffizienz, Prozessoptimierung und langfristige Anlagenperformance. Als ISO 14001-zertifiziertes Unternehmen mit einer EcoVadis-Silbermedaille unterstützen wir eine nachhaltigere und energieeffizientere Pulververarbeitung.
