EQUIPOS Y SISTEMAS DE MANEJO DE MATERIALES A GRANEL

Dióxido de Titanio

Descripción general:

El dióxido de titanio es una sustancia de origen natural que resulta de la oxidación del elemento titanio. Conocido también como óxido de titanio (IV) o titania, es uno de los materiales más blancos conocidos y se usa en muchas industrias para aportar blancura y opacidad a productos como pinturas, plásticos, papeles, tintas, alimentos y cosméticos. Es muy refractario por naturaleza, suele usarse en cosméticos para reflejar la luz de la piel o en bloqueadores solares con el mismo propósito. Otras industrias emplean su naturaleza refractaria en cubiertas protectoras para partes automotrices y marítimas, así como en espejos ópticos. El dióxido de titanio también se emplea en materiales de edificios y construcción.

Debido a sus múltiples usos, el dióxido de titanio es uno de los químicos más producidos para propósitos industriales y otros más, además representa 70% del volumen total de producción de pigmentos en el mundo.

En apariencia, el dióxido de titanio es un polvo blanco cristalino con una densidad aparente de 48 lb/pie3 (0.77 g/c3).1

 
Características y Dificultades:

El dióxido de titanio es un polvo blanco, inodoro, muy cohesivo y adhesivo que contiene grumos aglomerados y tiende a cubrir superficies de acero. Es moderadamente abrasivo, no fluye libremente y tiende a apiñarse, incrustarse y embarrarse.

El TiO2 no es compatible con oxidantes fuertes y ácidos fuertes. Pueden ocurrir reacciones violentas o incandescentes con metales (fundidos y muy electropositivos) como aluminio, calcio, magnesio, potasio, sodio, zinc y litio.

Por cuestiones de seguridad, debe evitarse la exposición prolongada al dióxido de titanio. La inhalación del polvo puede provocar problemas respiratorios; el dióxido de titanio puede ocasionar sequedad de la piel si existe algún contacto repetido. Existen ciertas evidencias que sugieren que el dióxido de titanio es carcinógeno.2

El dióxido de titanio debe almacenarse en un lugar limpio y seco lejos de la exposición a altas temperaturas, flamas abiertas y productos químicos fuertemente aromáticos.

Es difícil de manejar; se incrusta y apiña con facilidad. Como resultado, los finos de dióxido de titanio tienen la tendencia a formar depósitos en la línea del transporte. Es insoluble en agua y solventes. Los fabricantes deben permanecer vigilantes a fin de evitar derrames y posterior limpieza. El método preferente para eliminar derrames y polvo en superficies de dióxido de titanio es la intensiva y costosa aspiración en seco con filtración adecuada.

Si el dióxido de titanio llega a la planta procesadora en supersacos, los marcos usados para descargar los sacos deben estar equipados con accesorios adicionales para reducir la necesidad de intervención del operador al momento de vaciar del saco el dióxido de titanio. Esto incluye características como marcos accionados por muelles que extenderán y estirarán los sacos conforme se vacíen y aligeren, haciéndolos rígidos y eliminando cualquier conglomerado de dióxido de titanio esquinado en los sacos. Los dispositivos activadores de sacos son generalmente eficientes en desalojar acumulaciones de dióxido de titanio y promover un mejor flujo. Algunos de estos dispositivos activadores de sacos también sirven como sellos herméticos entre el supersaco y la tolva receptora.

Después de que se ha conectado el supersaco a la tolva receptora y el dióxido de titanio empieza a fluir, el aire dentro de la tolva se fuerza a salir. A menos que el aire desplazado pase a través de un filtro, las partículas de polvo volátiles pueden escaparse a la atmósfera circundante, creando una situación potencialmente peligrosa. Un colector de polvo montado en el marco descargador contendrá el dióxido de titanio dentro del sistema de transportación. El polvo de dióxido de titanio atrapado en los medios de filtración puede regresarse a la tolva receptora por medio de una pulsación neumática a través del filtro.

Si el dióxido de titanio se añade en el flujo de procesamiento de sacos más

Dióxido de Titanio
 
pequeños (>50 lb./22.76 kg.), la solución recomendable es una estación rompe-sacos con cubierta de polvo, dispositivos de filtración y limpiador de pulsaciones neumáticas para soportar la descarga manual del material. En caso de que el desecho de un saco vacío represente un problema, quizá sea necesario un sistema de compactación de sacos hermético al polvo.

Debido a sus pobres características de flujo, el dióxido de titanio tenderá a formar una "caverna" o taponaciones en las tolvas, bloqueando por completo el flujo del material, ocasionando una obturación mientras se elimina e incrementando el riesgo de formación de polvo o derrames. Los alimentadores de tolvas deben estar diseñados con la geometría adecuada y quizá sea necesario incorporar dispositivos como fluidizadores de aire o vibradores para desalojar el dióxido de titanio de las paredes de las tolvas o agitadores mecánicos para promover el flujo.

Si se utiliza un transportador de tornillo flexible para transportar el material, es importante utilizar un tornillo que se acople a las características de dióxido de titanio y otros requisitos de aplicaciones. Por lo general, es necesario un tornillo con superficie más ancha y más plana que el tornillo de tamaño estándar para este tipo de material.

En caso de que la aplicación de dióxido de titanio cuente con la carga de material en supersacos, la capacidad del saco se incrementará con el uso de una plataforma de densificación vibratoria para nivelar el dióxido de titanio conforme llena el saco y con la aplicación de celdas de carga a fin de alcanzar el peso deseado. Los sellos y otros dispositivos de contención de polvo asegurarán una operación hermética.

Aplicaciones de Flexicon:

Flexicon diseñó y construyó una estación de descarga de sacos con un transportador de tornillo flexible integral que ayudó a un fabricante de productos de recubrimiento de PVC para tuberías de drenaje a mezclar el dióxido de titanio en el proceso al mismo tiempo que contenía el polvo. Otra instalación de un sistema transportador de tornillo flexible de Flexicon resultó en la reducción del tiempo de mezcla en 30% para un fabricante de pinturas y pinturas de imprimación automotrices.

Los servicios de supresión y recolección de polvo de Flexicon aseguran la contención de dióxido de titanio durante todo el proceso de transportación.

Consulte a un especialista de Flexicon para que le ayude a decidir si un transportador de tornillo flexible o una solución neumática se adapta mejor a sus aplicaciones de dióxido de titanio.

El personal experto de diseño e ingeniería de Flexicon ponderará cada parámetro y le recomendará la mejor solución para usted. A solicitud, el laboratorio de pruebas de Flexicon simulará sus funciones de manejo de dióxido de titanio antes de que el sistema sea instalado en su planta.

La línea de productos de Flexicon de avanzados transportadores de promoción de flujo, tolvas de alto flujo, plataformas de desaeración / densificación y una variedad de otros componentes y accesorios son productos probados que promueven el flujo al mismo tiempo que reducen la degradación, la formación de polvo y la separación de mezclas compuestas de diversas partículas.

 
1Fuente: Powder and Bulk - Bulk Density Chart (Tabla de densidad aparente)
2 TDMA (Titanium Dioxide Manufacturers Association - Asociación de Fabricantes de Dióxido de Titanio)
Fuente: Wikipedia, Organic Makeup

 

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