Оптимальні параметри стадії відмивки домішок електролітів в процесі синтезу харчової добавки Е171

Харчова добавка Е171 є хімічно чистим TiO₂ та використовується в якості білого барвника. Діоксид титану можна виявити у складі жувальної гумки, морозива, шоколадних батончиків, зефіру та інших харчових продуктів, при цьому, неорганічний барвник не впливає на смак та запах продуктів. Добавка E171 також використовується в косметичних засобах для догляду за шкірою, присутня в багатьох кремах для засмаги і допомагає захищати шкіру від ультрафіолетового випромінювання.

Склад барвника E171 обумовлений способом його одержання. Зараз нами проводяться роботи з розробки сульфатно-фторидного способу переробки титановмісної сировини. Суть такого способу полягає у використанні фторуючого агенту на стадії вилуговування. Це дозволяє переробляти навіть рутильну форму діоксиду титану, яка, як відомо, не розчиняється у концентрованій сульфатній кислоті. Додавання в реакційну суміш фторидних солей обумовлює необхідність вилучати фторид-іони на стадії фільтрації осаду гідратованого діоксиду титану (ГДТ), кількість яких нормується в харчовому TiO₂ у зв’язку з їх токсичністю. Також на стадіях гідролізу та фільтрації в ГДТ залишається значна кількість домішок сульфатних солей і важких металів (Fe, Al, Mn, Si, Ca). Очевидно, що ефективність відмивки таких домішок є важливою задачею для одержання конкурентоспроможного діоксиду титану. Відмивання ГДТ від таких домішок проводиться за допомогою багаторазової репульпації в чистій воді з подальшою декантацією, згущенням і фільтрацією.

В даний час вивчена кінетика процесів вилуговування рудної сировини сульфатно-фторидним способом і осадження оксигідроксиду титану. За допомогою потенціометричних методів аналізу встановлено закономірності адсорбції/десорбції домішок електролітів на/з поверхні ГДТ. Одержані дані показали, що за рівних умов найбільш сильно на поверхні ТіО₂ адсорбуються іони фтору, в порівнянні з аніонами SO₄²⁻, Cl⁻, NO₃⁻. Експериментально встановлено, що використання ультразвуку найбільш сильно інтенсифікує процес десорбції домішок з поверхні осаду при використанні промивних розчинів з рН=8. Встановлено, що в вибраних умовах фільтрування можливо видаляти половину фторид-іонів від їх вихідної кількості на кожній стадії промивки. Далі було визначено, що наступним кроком досліджень є встановлення оптимальних параметрів відмивання осаду ГДТ від домішок важких металів.