Bei der Herstellung von Titandioxidpigmenten in industriellem Maßstab kommen zwei Verfahren zum Einsatz: das Sulfatverfahren (das seit den 1920er Jahren eingesetzt wird) und das neuere Chloridverfahren (das seit den 50er Jahren des vorigen Jahrhunderts Einsatz findet). Die Namen der Verfahren leiten sich von Salzen ab, von denen Titandioxid (TiO2) erhalten wird. Beim Sulfatverfahren wird TiO2 aus einer wässrigen Lösung von Titanylsulfat im Fällungsprozess erhalten. Demgegenüber wird Titandioxid im Chloridverfahren bei hohen Temperaturen aus gasförmigem Titanchlorid in einem Oxidationsprozess unter Verwendung von reinem Sauerstoff gewonnen. Bei beiden Verfahren kommen zwei titanhaltige Rohmaterialien zum Einsatz: Ilmenit und Titanschlacke.

Technologische Unterschiede zwischen den verwendeten Technologien und die Vielzahl an Rohmaterialien führen zu erheblichen Unterschieden in den Eigenschaften der erzeugten Pigmente. Daher sind heute auf dem Markt etwa 400 Titanoxidqualitäten erhältlich, die von zehn Firmen hergestellt werden. Diese Qualitäten unterscheiden sich in der Herstellungstechnologie, ihrer kristallographischen Form, der Art der Oberflächenbehandlung und vor allem in ihren Eigenschaften und Anwendungsbereichen.

Beide Verfahren zur Herstellung von Titandioxid weisen Vor- und Nachteile auf. Das ältere Sulfatverfahren erlaubt die Herstellung beider Titandioxid-Formen Anatas und Rutil sowie die Erzeugung von Zwischenprodukten zum Erhalt ultrafeinen Titandioxids. Leider erzeugt dieses Verfahren mehr Abfallprodukte und hat somit negativere Auswirkungen auf die Umwelt. Zudem weist das Pigment eine etwas geringere Helligkeit auf. Dagegen können mit dem neueren, technisch fortschrittlicheren Chlorid-Verfahren nur Rutil-Qualitäten erzeugt werden. Das Verfahren ist weniger umweltschädlich, birgt aber das Risiko einer unkontrollierten Emission in die Umwelt von gasförmigem Chlor.

In den letzten Jahren konnte das Problem des Umgangs mit zwei zentralen Abfallprodukten von den „Sulfat“-Hersteller von Titandioxid erfolgreich gelöst werden. Grünsalz wurde von einem Abfall- zu einem wertvollen Zwischenprodukt (zur Herstellung von Koagulationsmitteln für die Abwasserreinigung und -aufbereitung, zur Herstellung von Eisenpigmenten und als Reduktionsmittel in der Zementindustrie) und das Abfallprodukt Schwefelsäure wird konzentriert und im Produktionsprozess von Titandioxid wiederverwertet oder zur Herstellung von Phosphorsäure verwendet (wie bei Z. Ch. „POLICE“ SA). Ökologisch ausgerichtete Investitionen während des letzten Jahrzehnts (Systeme zur Entschwefelung der während des Aufschlusses und der Kalzinierung anfallenden Abgase) zur Anpassung der Systeme an EU-Vorschriften haben die negativen Auswirkungen auf die Umwelt drastisch reduziert. Zudem hat das Aufkommen der Herstellungstechnologie von ultrafeinem Titandioxid völlig neue Perspektiven für Sulfatanlagen eröffnet.

Alle hier angeführten Faktoren erhöhen die Attraktivität von Sulfatanlagen und ermöglichen nach wie vor ihren Betrieb im effizienten Wettbewerb mit Chlorid-Anlagen

WISSENSBASIS

Titandioxidpigmente werden aus schwarzen Rohmaterialien hergestellt.

Die Chemie ist ein Gebiet voller Überraschungen. Ja, es ist wahr. Das beste Weißpigment wird aus schwarzem Rohmaterial hergestellt, vor allem aus Ilmenit (natürliches Mineral) oder Titanschlacke (Erzkonzentrate).

Eisensulfat – ein anerkanntes Zwischenprodukt in der Chemieindustrie

Seit vielen Jahren wird Eisensulfat zur Herstellung von Koagulationsmitteln für die Abwasserreinigung und -aufbereitung verwendet. Es dient auch der Herstellung von Eisenpigmenten. In der Zementindustrie wird es als Reduktionsmittel von sechswertigem Chrom verwendet, das nekrotisierende [...]