วิธีการสกัดที่ประหยัดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับไททาเนียมไดออกไซด์ที่พัฒนาขึ้น

ตั้งแต่ยาไปจนถึงเครื่องสำอาง พลาสติกไปจนถึงกระดาษ แทบจะไม่มีวันที่เราไม่ใช้ไททาเนียมไดออกไซด์เลย ปัจจุบัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลีดส์ได้พัฒนาวิธีที่ง่ายกว่า ถูกกว่า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นในการสกัดแร่ธาตุที่มีประโยชน์และมีประโยชน์มากที่สุดวิธีหนึ่ง ไททาเนียมไดออกไซด์ในรูปแบบผง (TiO 2 ) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะเม็ดสีขาวเข้มข้นเพื่อเพิ่มความสว่างให้กับผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน เช่น สี กระดาษ พลาสติก อาหาร ยา เซรามิกส์ เครื่องสำอางแร่  - และแม้แต่ยาสีฟัน คุณสมบัติการดูดซับรังสี UV ที่ยอดเยี่ยมทำให้มันสมบูรณ์แบบสำหรับโลชั่นกันแดดด้วย ไททาเนียมไดออกไซด์หรือที่เรียกว่าไททาเนียเป็นออกไซด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติของไททาเนียม ซึ่งเป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับที่เก้าในเปลือกโลกและเป็นโลหะที่มีมากเป็นอันดับที่เจ็ด ประมาณ 95% ของแร่ไททาเนียมที่สกัดจากโลกถูกนำไปปรับแต่งเป็นไททาเนียมไดออกไซด์ และขายไททาเนียมไดออกไซด์ประมาณ 5.7 ล้านตันทุกปี TiO2 ยังเป็นวัสดุตั้งต้นสำหรับการผลิตโลหะไทเทเนียมอีกด้วย ในรูปแบบโลหะ มีความแข็งแรงและน้ำหนักเบา ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอิเล็กทรอนิกส์ รวมทั้งใช้เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับไม้กอล์ฟและคันเบ็ด นอกจากนี้ยังเฉื่อยและเข้ากันได้ทางชีวภาพ จึงเหมาะสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์และการปลูกถ่ายเทียม ด้วยเหตุนี้ จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่ตลาดโลกสำหรับแร่ธาตุที่สำคัญนี้มีมูลค่าประมาณ 7 พันล้านปอนด์ต่อปี น่าเสียดายที่แม้จะมีความอุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติ แต่สิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาตินั้นไม่เคยบริสุทธิ์ เนื่องจากถูกผูกมัดด้วยโลหะปนเปื้อน เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม และธาตุกัมมันตภาพรังสี รงควัตถุเกรด TiO 2ผลิตขึ้นจากแร่แร่โดยการถลุง จากนั้นบำบัดตะกรันด้วยคลอรีน หรือโดยการใส่ลงในสารละลายกรดซัลฟิวริกโดยตรง กระบวนการทั้งสองนี้ก่อให้เกิดของเสียที่เป็นพิษและเป็นอันตราย การบำบัดของเสียดังกล่าวมีราคาแพงและซับซ้อน กระบวนการที่จดสิทธิบัตรของ Prof. Jha ประกอบด้วยการคั่วแร่ด้วยด่างเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อน ซึ่งถูกชะล้างและชะล้างด้วยกรดเพื่อให้ได้ผลพลอยได้ที่มีค่าสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นกากเนื้อหยาบที่ตกค้างจะทำปฏิกิริยากับคลอรีนในปริมาณที่น้อยกว่าปกติถึง 20 เท่าเพื่อผลิตผงไททาเนียมไดออกไซด์ กระบวนการของลีดส์ให้ผลตอบแทนเฉลี่ยสูงถึง 97 เปอร์เซ็นต์ TiO 2เมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรมปัจจุบันที่ 85 เปอร์เซ็นต์ ความบริสุทธิ์ระดับนี้จะช่วยลดต้นทุนการผลิตวัสดุเกรดเม็ดสีและต้นทุนการกำจัดของเสีย นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังรีไซเคิลของเสีย CO 2และความร้อน อีกด้วย นอกจากนี้ ศาสตราจารย์ Jha ยังมั่นใจว่ากระบวนการนี้สามารถกลั่นเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ไททาเนียมไดออกไซด์บริสุทธิ์ 99 เปอร์เซ็นต์ ศาสตราจารย์ Animesh Jha จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ของมหาวิทยาลัยกล่าวว่า "นักวิจัยได้แสวงหาสิ่งทดแทนที่ยั่งยืนสำหรับกระบวนการปัจจุบันมาเป็นเวลาหลายปีแล้ว" “เป้าหมายของเราคือการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับแร่ธาตุเชิงซ้อนของไททาเนียมไดออกไซด์ซึ่งเป็นเกรดต่ำโดยเฉพาะ และในขณะที่มีจำหน่ายทั่วไปในตลาดโลก ยังไม่สามารถสกัดได้ในเชิงพาณิชย์” เขากล่าว “กระบวนการของเราคือความก้าวหน้าในโลกแห่งความจริง เพราะสามารถใช้กับแร่ทั้งเกรดต่ำและเกรดดีกว่า และเอาชนะความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญเกี่ยวกับการทำให้เป็นกลางและปล่อยของเสียที่เกิดขึ้นในกระบวนการซึ่งสุดท้ายจะลงเอยที่บ่อปนเปื้อน” “เรารู้สึกตื่นเต้นเกี่ยวกับความเป็นไปได้สำหรับวิธีการทำให้แร่บริสุทธิ์นี้ เราเชื่อว่าสามารถนำไปใช้กับแร่ธาตุสำคัญอื่นๆ ที่มีความซับซ้อนใกล้เคียงกัน ทำให้เป็นกระบวนการสกัดที่มีศักยภาพน่าเชื่อถือสำหรับอนาคต” เขากล่าว ศาสตราจารย์ Jha และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างความร่วมมือทางอุตสาหกรรมกับ Millennium Inorganic Chemicals ซึ่งเป็นผู้ผลิต TiO 2ที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลกเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีนี้ในระดับที่ใหญ่ขึ้น การวิจัยได้รับทุนจากโครงการริเริ่มเทคโนโลยีที่ยั่งยืนของ DTI ร่วมกับสภาวิจัยวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์กายภาพ (EPSRC) และ Millennium Inorganic Chemicals

โพสต์โดย : ppp เมื่อ 20 ก.พ. 2566 15:06:28 น. อ่าน 483 ตอบ 15