Що потрібно знати про титанову губку
Титанова губка є важливою сировиною, яка використовується у виробництві титанових сплавів та інших виробів з титану. Отже, як генерується титанова губка? Ось короткий вступ:
1. Як виготовляється титанова губка:
Переробка титанової руди: виробництво титанової губки зазвичай починається з титанової руди (наприклад, ільменіту, рутилу тощо). По-перше, титанова руда піддається збагаченню та дробленню для отримання високоякісної титанової руди.
Вилуговування хлоридом: титанова руда зазвичай містить оксиди в невеликих кількостях, тому для вилучення титану її потрібно вилуговувати хлоридом. На цьому етапі руда реагує з газоподібним хлором, утворюючи газоподібний хлорид титану (TiCl4).
Очищення газу хлориду титану: газ хлорид титану необхідно очистити, щоб досягти своєї мети. Для очищення газу хлориду титану зазвичай використовуються такі технології, як конденсація та покращення.
Утворення відновленої титанової губки: очищений газоподібний хлорид титану реагує з чистим магнієвим порошком або іншими агентами при високій температурі, утворюючи титанову губку. На цьому етапі титанова губка виготовляється у формі порошку або блоку.
Обробка губчастого титану: губчастий титан зазвичай виробляється в невеликих кількостях і потребує подальшої обробки, такої як окислення, видалення домішок, рафінування тощо, щоб відповідати вимогам губчастого титану.
2. Процес обробки титанової губки:
⑴ Процес хлорування. Чотирихлористий титан є основною сировиною для виробництва титанової губки. В даний час існує три основні методи отримання: хлорування кип'ятінням, хлорування розплавленої солі та хлорування шахтної печі.
Метод кип'ятіння хлорування в даний час є основним способом отримання тетрахлориду титану. Кипляче хлорування — це метод, у якому використовуються дрібнозернисті матеріали, багаті титаном, і твердий вуглецевий (нафтовий кокс) відновник для проведення реакції хлорування в псевдозрідженому стані під дією високої температури та потоку газоподібного хлору для отримання тетрахлориду титану. Після десятиліть досліджень і розробок цей метод має зрілий виробничий процес і широко використовується в країні та за кордоном.
Хлорування розплавленої солі - це метод отримання тетрахлориду титану шляхом суспендування тонко подрібненого титанового шлаку або рутилу та нафтового коксу в середовищі розплавленої солі (основними компонентами є KCl, NaCl, MgCl2 і CaCl2) і пропускання в газоподібний хлор.
Хлорування в шахтній печі передбачає тонке подрібнення шлаку хлористого титану (або рутилу) і нафтового коксу, додавання зв’язуючого, змішування з утворенням брикетів і подальше коксування. Отримані брикети складають у вертикальну піч хлорування. Метод реакції з газоподібним хлором у стані твердого шару для отримання тетрахлориду титану також називається хлоруванням у фіксованому шарі або хлоруванням у гранулах. Цей метод був практично ліквідований через низький вихід і низьку якість продукції.
⑵ Процес очищення
Рафінування та очищення тетрахлориду титану в основному включає використання дистиляції для видалення домішок з високою точкою кипіння та домішок з низькою точкою кипіння, а також використання хімічних методів для видалення домішок ванадію.
Для дистиляції чотириокису титану моя країна вже давно використовує високоефективну дистиляційну вежу з поплавковим клапаном, і ефект дуже хороший.
Що стосується методу видалення ванадію, то раніше для видалення ванадію використовували мідний дріт. Однак є такі проблеми, як велика витрата мідного дроту, висока вартість і висока трудомісткість. В даний час цей метод поступово виключається. Видалення ванадію з алюмінієвої пудри є кращим методом з низькою вартістю та відсутністю стічних вод. Шлак видалення ванадію також можна використовувати для вилучення ванадію, який рекламується в Китаї.
⑶ Процес відновлення-дистиляції
Губчастий титан отримують відновно-дистиляційним методом. Існує два широко використовувані процеси комбінування: «метод комбінування типу I» та «метод комбінування типу ∩». Метод з’єднання I-типу також називають методом послідовності, а метод з’єднання типу ∩ також називають паралельним методом. Обидва методи мають свої унікальні переваги і використовуються в нашій країні.
⑷ Електролітичний магнієвий процес
В даний час іноземні заводи з виробництва титанової губки широко використовують багатополярні електролізери та магнієві електролізери без сепаратора. Проте вітчизняна електролітична технологія магнію відносно відстала, що призводить до високого споживання електроенергії та хлору при виробництві титанової губки. Таким чином, в останні роки нові вітчизняні заводи прийняли передові великомасштабні багатополюсні електролізери та магнієві електролізери без сепаратора, а технологія виробництва була значно вдосконалена.
Наразі потужності з виробництва титанової губки в моїй країні займають перше місце у світі. Проте, порівняно з міжнародним передовим рівнем, все ще існує певний розрив у масштабах виробництва, технології виробництва та якості продукції. Завдання справді досягти міжнародного передового рівня все ще дуже важке.
