TiO2 pigmento via cloruri
TiO2 pigment chloride route
Filiera TiO2 pigmento via rotta cloruri (DuPont/Chemours/Tronox): clorurazione di rutilo → TiCl4 → ossidazione a TiO2 con Cl2 riciclato.
Diagramma di flusso
flowchart LR
tio2OreChlorination["clorurazione rutile/ilmenite"]
tio2Ticl4Distillation["distillazione TiCl4"]
tio2Oxidation["ossidazione TiCl4 → TiO2"]
tio2PostTreatment["post-trattamento, coating, micronizzazione"]
s_rutile(["rutilo"]):::role_rawMaterial
s_rutile --> tio2OreChlorination
s_chlorine(["cloro"]):::role_byproduct
s_chlorine --> tio2OreChlorination
s_coke(["coke"]):::role_rawMaterial
s_coke --> tio2OreChlorination
s_titaniumTetrachlorideCrude(["TiCl4 grezzo (pre-distillazione)"]):::role_intermediate
tio2OreChlorination --> s_titaniumTetrachlorideCrude
s_titaniumTetrachloride(["tetracloruro di titanio"]):::role_byproduct
tio2OreChlorination -.-> s_titaniumTetrachloride
s_carbonMonoxide(["monossido di carbonio"]):::role_byproduct
tio2OreChlorination -.-> s_carbonMonoxide
s_titaniumTetrachlorideCrude --> tio2Ticl4Distillation
tio2Ticl4Distillation --> s_titaniumTetrachloride
s_titaniumTetrachloride --> tio2Oxidation
s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility
s_oxygen --> tio2Oxidation
s_titaniumDioxidePigmentCrude(["TiO2 pigment grezzo (pre-coating)"]):::role_intermediate
tio2Oxidation --> s_titaniumDioxidePigmentCrude
tio2Oxidation -.-> s_chlorine
s_titaniumDioxidePigmentCrude --> tio2PostTreatment
s_titaniumDioxidePigment(["biossido di titanio pigmento"]):::role_finalProduct
tio2PostTreatment --> s_titaniumDioxidePigment
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classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
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classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444
classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033
classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506
classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima
prodotto finale
intermedio
sottoprodotto
scarto
utility
catalizzatore
⛏️ miniera
--> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine
Unit Operation
🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| 🧪 clorurazione rutile/ilmenite |
rutilo, cloro, coke | TiCl4 grezzo (pre-distillazione) |
— | reattore di clorurazione a letto fluido |
1.4 | — |
| ⚙️ distillazione TiCl4 |
TiCl4 grezzo (pre-distillazione) | tetracloruro di titanio |
— | colonna di distillazione |
0.3 | — |
| 🧪 ossidazione TiCl4 → TiO2 |
tetracloruro di titanio, oxygen | TiO2 pigment grezzo (pre-coating) |
— | reattore di ossidazione TiCl4 |
1.0 | — |
| ⚙️ post-trattamento, coating, micronizzazione |
TiO2 pigment grezzo (pre-coating) | biossido di titanio pigmento |
— | jet mill letto fluidizzato (polveri ceramiche) |
0.3 | — |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| clorurazione rutile/ilmenite |
TiO2 + 2 Cl2 + 2 C -> TiCl4 + 2 CO |
-50.0 kJ/mol |
| ossidazione TiCl4 → TiO2 |
TiCl4 + O2 -> TiO2 + 2 Cl2 |
-180.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| clorurazione rutile/ilmenite |
900–1000 °C | 1.0–2.0 atm | Cl2 |
| distillazione TiCl4 |
135–160 °C | atm | inert |
| ossidazione TiCl4 → TiO2 |
1500–1600 °C | 1.0–2.0 atm | O2 |
| post-trattamento, coating, micronizzazione |
25–60 °C | atm | dry-air |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| clorurazione rutile/ilmenite |
thermal | 3.0 MJ/kg |
| ossidazione TiCl4 → TiO2 |
thermal | 4.5 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere
Esplora con SPARQL
Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:
PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
?substance chem:playsRole ?ra .
?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:tio2ChlorideRoutePipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:tio2ChlorideRoutePipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente