
Mchakato wa uzalishaji wa unga wa rangi ghafi umegawanywa hasa katika makundi mawili kulingana na asili yake: rangi za madini asilia (njia ya usindikaji wa kimwili) na rangi bandia (njia ya usanisi wa kemikali) . Sehemu zifuatazo zinaelezea mtiririko wa michakato na vifaa vya msingi kwa kila njia.
Kwa kutumia madini asilia (kwa mfano, turquoise, jarosite) kama malighafi, unga wa rangi hutengenezwa kwa kusagwa kimwili, kusagwa, na kusafishwa.
Uchimbaji wa madini asilia → kukata kwa ukubwa mkubwa → kukata kwa ukubwa wa kati/mdogo → kusaga kwa maji → kuosha na kusafisha → kukausha → kupanga/kupepeta → ufungaji wa mwisho
| Hatua | Vifaa Muhimu | Maelezo ya Mchakato |
|---|---|---|
| Kusaga | Kisagaji (k.m., kisagaji cha turkwaizi) | Mwanzoni, vunjeni madini makubwa kuwa chembechembe ndogo ili kuyaandaa kwa kusaga. |
| Kusaga / Kusagisha | Kinu cha mawe cha jadi / Kinu cha viwandani kandali ya mpira ya maji | Kusaga kwa maji kwa muda mrefu (mchakato wa jadi ~siku 10). Kupitia kusaga, kutulia, na kuweka tabaka, chembe za rangi za ukubwa tofauti hutenganishwa. |
| Kusaga na kutenganisha kwa unyevu | Kisagaji cha unyevu, vifaa vya kuchuja, kichanganuzi cha hewa | Kalsiamu kabonati asilia (kwa mfano, mawe ya chokaa) inaweza kuchakatwa kwa kusaga kavu (bidhaa hutenganishwa na kichanganuzi cha hewa, vipande vikubwa hurudishwa kusagwa tena) au kwa kusaga kwa maji (inazalisha madaraja laini zaidi na yenye rangi angavu zaidi). |
| Usafishaji / Uainishaji | Tangi za kuosha, tangi za kutulia, shinikizo la kichujio | Ondoa uchafu kwa kuosha na kutulia. Rangi ya jarosite inahitaji hatua kama kusaga kwa maji → kubonyeza kichujio → kuosha → kubonyeza kichujio → kukausha. |
| Kukausha | Kikaushaji chenye nguvu kubwa, kitengo cha pamoja cha kusaga na kukauka | Kausha unga ulio na unyevu hadi kufikia kiwango cha unyevu kilichobainishwa. Kitengo cha pamoja cha kusaga na kukauka kinaweza kusaga na kuchuja kwa wakati mmoja, na hivyo kuboresha ufanisi wa kukauka. |
| Usongeaji mfinyu sana (kwa usahihi wa hali ya juu) | Kinu cha jet (cha kitanda kinachotiririka au cha aina ya diski) | Vunja vifungu vya rangi kuwa vifungu vidogo ili kupata chembe imara, ukubwa wa chembe sawa, ueneaji mzuri, na kutoonekana kwa muungano au mkusanyiko. |
Zinawakilishwa na dioksidi ya titani (TiO₂), rangi za oksidi ya chuma (nyekundu, manjano, nyeusi, n.k.), kizungu cha kaboni, n.k. Kiambato cha awali cha rangi huchanganywa kwa njia ya mmenyuko wa kemikali, kisha hufanyiwa matibabu ya ziada ili kuzalisha unga.
Titanium dioksidi ni rangi nyeupe inayozalishwa kwa wingi zaidi. Mchakato wa uzalishaji unajumuisha hatua zaidi ya 30, na muundo wa kristali pamoja na mgawanyo wa ukubwa wa chembe lazima udhibitiwe kwa ukali.
Mchakato wa Sulfati (hutoa aina za anatase na rutile)
Malighafi: ilmenite. Uchachushaji kwa asidi salfa iliyokolezwa → uchujaji → uundaji wa kristali kwa utupu ili kuondoa chuma → ukusanyaji → uoksidishaji kwa maji → kuosha na kupulizia rangi → kuchoma → kusaga kavu ili kupata TiO₂. Faida: malighafi nafuu, vifaa rahisi. Hasara: mchakato mrefu, kiasi kikubwa cha taka (asidi, chumvi za chuma).
Mchakato wa kloridi (kwa aina ya rutili ya daraja la juu pekee)
Malighafi: rutili / slag yenye titani ya juu iliyochanganywa na koki. Uklorini kwa joto la 800–1000 °C ili kuzalisha TiCl₄ → urekebishaji na usafishaji → oksidishaji katika awamu ya mvuke → uchujaji na kuosha → ukaushaji na kusaga. Faida: mchakato mfupi, endelevu na uliotumia kiotomatiki kikubwa, matumizi madogo ya nishati, taka chache, ubora wa juu wa bidhaa. Hasara: uwekezaji mkubwa wa mtaji.
Sulfati ya chuma (bidhaa ya ziada ya uzalishaji wa TiO₂) husafishwa na kutibiwa kwa joto ili kuzalisha rangi za oksidi ya chuma nyekundu, njano, nyeusi, kahawia n.k. (uzalishaji na mahitaji makubwa zaidi miongoni mwa rangi zisizo za kikaboni). Baada ya sintezi, kuchuja kwa shinikizo, na kukausha, chembechembe hujikusanya kutokana na nguvu za van der Waals na uunganisho wa hidrojeni. Visagaji vya mtiririko wa hewa au vya aina bapa hutumika kwa kusaga sana na kuvunja makundi. Baada ya kusaga kwa jet: ukubwa wa chembe wa Hegman wa oksidi ya chuma nyekundu unafikia 5.5–7.0, wa oksidi ya chuma manjano 7.5, na wa oksidi ya chuma nyeusi 7.0.
Bila kujali njia, vifaa vya ziada vifuatavyo pia ni muhimu:
| Aina ya Vifaa | Vifaa vya Mfano | Lengo |
|---|---|---|
| Vifaa vya kukaukiza | Kikaushaji chenye nguvu kubwa, kitengo cha pamoja cha kusaga na kukaukiza cha QGS | Ingizo la hewa moto kwa mwelekeo wa mionzi; nyenzo hukauka ndani ya sekunde 4–5. Uwezo mkubwa wa usindikaji, ufanisi mkubwa wa joto. |
| Vifaa vya uchunguzi / upangaji | Kifaa cha kugawanya hewa, mfumo wa kuchuja (kwa valvu na wavu wa kuchuja) | Tenganisha chembechembe kubwa mno na zirudishe kwa kusaga tena, ili kuhakikisha usambazaji sawa wa ukubwa wa chembechembe. |
| Vifaa vya usindikaji wa mchanganyiko imara-kioevu / awamu ya kioevu | Kifaa cha mchanganyiko wa awali wa mchanganyiko imara na kioevu (kikiwa na chumba cha kusaga, gurudumu la kusaga, upanga wa kuchanganya), kitengo cha usambazaji wa kasi kubwa (kikiwa na shafu ya kusambaza) | Kusagwa awali na kukandwa awali unga, kisha kusambazwa kwa kasi kubwa katika awamu ya kioevu kwa usindikaji bora wa chembe ndogo sana, kuzuia muungano wa chembe na kuziba. |
| Miundombinu ya mazingira na usalama | Vifaa vya kuzuia kutu, mfumo wa uingizaji hewa na ukusanyaji wa vumbi, mkusanyaji wa vumbi, kituo cha kusafisha maji taka | Uzalishaji wa rangi hutoa vumbi kwa wingi na unahusisha kemikali zinazochakaa; miundombinu kamili inahitajika. |
Rangi za kikaboni (kwa mfano, rangi za azo, kijani cha phthalocyanine) hutengenezwa kupitia a sintetishaji ya kemikali → kumalizia rangi mchakato unaofanana na ule wa rangi, na kwa kawaida hutengenezwa katika viwanda vya rangi. Aina za mfano ni pamoja na rangi za kondensheni za azo (kwa mipako ya magari ya daraja la juu, mipako ya usanifu) na kijani cha phthalocyanine (kwa rangi, mipako, na urembo wa vitambaa). Mchakato unahusisha hatua nyingi za kemikali nyepesi: diazotization, mmenyuko wa kuunganisha, kumalizia rangi, urekebishaji wa uso, n.k.
| Kipengele | Rangi za Madini Asilia (Njia ya Fizikia) | Rangi bandia (Njia ya kemikali) |
|---|---|---|
| Kanuni msingi | Upasuaji wa madini + Usafishaji + Uainishaji | Sintesi ya kemikali + matibabu ya baadaye |
| Vifaa vikuu | Vikandaji, milima ya mipira ya maji, milima ya jet, vichanganuzi vya hewa | Reaktors, tanuru za kuchoma kalisina, mashine za kuchuja shinikizo, mashine za kusaga kwa mtiririko wa hewa, vitengo vya usambazaji wa kasi kubwa |
| Bidhaa za kawaida | Rangi za asili za madini, viongezeo vya kabonati ya kalsiamu | Dioksidi ya titani, rangi za oksidi ya chuma, kijivu cha kaboni, unga wa alumini wa chembe ndogo sana |
| Vituo muhimu vya udhibiti | Ukubwa wa chembe na usafi | Umbo la kristali, kivuli, ukubwa wa chembe, uwezo wa kusambazwa |
| Wasiwasi wa kimazingira | Ukusanyaji wa vumbi | Ugundishaji wa gesi taka za asidi/klorini, ugundishaji wa maji taka, urejeshaji wa gesi taka |
Katika utengenezaji wa rangi, kusaga, kusaga, na kusaga kwa mlinzi wa jet hadi unyo uliofinywa sana ni hatua za mwisho zinazofanana kwa njia zote mbili. Ni shughuli za msingi zinazohakikisha chembechembe imara, ukubwa sawa wa chembechembe, na uwezo mzuri wa kusambaza, na zinazobainisha moja kwa moja kivuli cha mwisho na utendaji wa matumizi ya rangi.