اخرا (Ochre) یک رنگدانهی طبیعی موجود در خاک و ترکیبی از اکسید آهن و مقادیر مختلف رس و ماسه است. اخرا در واقع خانوادهای از رنگدانههاست که طیفی از رنگهای زرد تا نارنجی پررنگ و حتی قهوهای را شامل میشود که مادهی اصلی همهی آنها اکسید یا هیدروکسید آهن (lll) است.
پودر اخرا مادهای با فرمول شیمیایی Fe2O3 است که در آب نامحلول و از نظر حرارتی بسیار پایدار است. به علت قیمت خرید و فروش مناسب سنگ و پودر اخرا، این ماده در ساخت اجزای سبک در صنعت هوافضا، تولید کاسههای سفالی و سرامیکی و در صنایع پیشرفتهی الکترونیکی استفاده میشود.
این ماده میتواند یک جایگزین مناسب و مقرون به صرفه از نظر اقتصادی برای اکسید آهن در عایقبندی، روکش بیرونی کشتیها و خودروها، تولید سیمان، محصولات بتونی، آسفالت، کاشی و … باشد. این ماده هیچ نوع گاز یا زبالهی سمی تولید نکرده و محیطزیست دوست است.
خاک اخرا یک ماده معدنی با مقاومت بالا در برابر تغییر رنگ در اثر عوامل محیطی و گذشت زمان است و به دلیل ایجاد رنگ یکنواخت در تولید رنگهای صنعتی، رنگهای ساختمانی و ساخت ضد زنگها کاربرد گستردهای دارد.
این ترکیب شیمیایی علاوه بر کاربرد به عنوان رنگ، در طول تاریخ برای درمان زخمهای پوستی حیوانات، به عنوان دفع کنندهی حشرات و برای جلوگیری از خونریزی یا محافظت از نور خورشید استفاده شده است که ممکن است اولین کاربردهای این ماده به عنوان دارو باشد. این ماده دارای خواص ضد باکتریایی است و از تجزیهی کلاژن جلوگیری میکند.
روش تولید مادهی معدنی تیتان (تیتانیوم دیاکسید) بستگی به مادهی اولیهی خام دارد. رایجترین روش برای تولید تیتان با بهرهگیری از ایلمنیت معدنی میسر میشود. ایلمنیت با سولفوریکاسید مخلوط میگردد که این واکنش برای حذف گروه اکسید آهن در ایلمنیت انجام میشود. محصول جانبی آهن (II) سولفات تنها برای تولید شدن نمک تیتانیوم در محلول، متبلور و فیلتر میشود. این نمک آهنی پس از جداشدن در فیلتر، به عنوان محصول جانبی میتواند برای فرآوریهای بعدی و فروش استفاده شود.
با توجه به فرآیندی که در بالا مطرح و معرفی شد، به کمک طراحی فرآیند و جداسازی سولفات آهن و سپس فروش آن، میتوان بهرهوری کارخانه و سود آن را بسیا بالاتر برد؛ چرا که این ماده نیز مشابه رنگدانهی تیتان بسیار پراستفاده است و بازار فروش بسیار بزرگی دارد.
شرکت دانشبنیان تیتانیوم صنعت شریف، برای افزایش بهرهوری اقتصادی کارخانه و همچنین رعایت پروتکلهای محیطزیست مربوط به پسابهای صنعتی و انرژی، از سولفات آهن خارج شده از کارخانهی رنگدانهی تیتان، توانسته است رنگدانهی اخرایی را در مقیاس آزمایشگاهی تولید کند. همچنین این شرکت توانسته است فرآیند تولید رنگدانهی اخرایی را با استفاده از پسابهای صنعتی حاوی سولفات آهن طراحی کند.