Τι πρέπει να γνωρίζετε για το σφουγγάρι τιτανίου
Το σφουγγάρι τιτανίου είναι μια σημαντική πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται στην παραγωγή κραμάτων τιτανίου και άλλων προϊόντων τιτανίου. Πώς λοιπόν παράγεται το σφουγγάρι τιτανίου; Ακολουθεί μια σύντομη εισαγωγή:
1. Πώς παράγεται το σφουγγάρι τιτανίου:
Διύλιση μεταλλεύματος τιτανίου: Η παραγωγή σπόγγου τιτανίου ξεκινά συνήθως από μετάλλευμα τιτανίου (όπως ιλμενίτης, μετάλλευμα ρουτιλίου κ.λπ.). Πρώτον, το μετάλλευμα τιτανίου υφίσταται εμπλουτισμό και σύνθλιψη για την εξαγωγή μεταλλεύματος τιτανίου υψηλής ποιότητας.
Έκπλυση χλωρίου: Το μετάλλευμα τιτανίου περιέχει συνήθως οξείδια και μικρές ποσότητες, επομένως χρειάζεται έκπλυση με χλώριο για την εξαγωγή τιτανίου. Σε αυτό το βήμα, το μετάλλευμα αντιδρά με αέριο χλώριο για να δημιουργήσει αέριο χλωριούχο τιτάνιο (TiCl4).
Καθαρισμός αερίου χλωριούχου τιτανίου: Το αέριο χλωριούχο τιτάνιο πρέπει να καθαριστεί για να επιτευχθεί ο σκοπός του. Τεχνολογίες όπως η συμπύκνωση και η βελτίωση χρησιμοποιούνται συνήθως για τον καθαρισμό του αερίου χλωριούχου τιτανίου.
Δημιουργία σπόγγου ανηγμένου τιτανίου: Το καθαρισμένο αέριο χλωριούχο τιτάνιο αντιδρά με καθαρή σκόνη μαγνησίου ή άλλους παράγοντες σε υψηλή θερμοκρασία για να δημιουργήσει σφουγγάρι τιτανίου. Σε αυτό το βήμα, το σφουγγάρι τιτανίου παράγεται σε μορφή σκόνης ή μπλοκ.
Επεξεργασία σφουγγαριού τιτανίου: Το σφουγγάρι τιτανίου παράγεται συνήθως σε μικρές ποσότητες και απαιτεί περαιτέρω επεξεργασία, όπως οξείδωση, αφαίρεση ακαθαρσιών, διύλιση κ.λπ., για να καλύψει τις απαιτήσεις των προϊόντων σπόγγου τιτανίου.
2. Διαδικασία επεξεργασίας σφουγγαριού τιτανίου:
⑴ Διαδικασία χλωρίωσης. Το τετραχλωριούχο τιτάνιο είναι η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή σπόγγου τιτανίου. Προς το παρόν, υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι παρασκευής: χλωρίωση με βρασμό, χλωρίωση τετηγμένου αλατιού και χλωρίωση σε φρεάτιο φούρνο.
Η μέθοδος χλωρίωσης με βρασμό είναι σήμερα η κύρια μέθοδος για την παραγωγή τετραχλωριούχου τιτανίου. Η χλωρίωση βρασμού είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιεί λεπτόκοκκα υλικά πλούσια σε τιτάνιο και στερεό ανθρακούχο (οπτάνθρακας πετρελαίου) αναγωγικό παράγοντα για την εκτέλεση αντίδρασης χλωρίωσης σε ρευστοποιημένη κατάσταση υπό τη δράση υψηλής θερμοκρασίας και ροής αερίου χλωρίου για την παραγωγή τετραχλωριούχου τιτανίου. Μετά από δεκαετίες έρευνας και ανάπτυξης, αυτή η μέθοδος έχει μια ώριμη παραγωγική διαδικασία και χρησιμοποιείται ευρέως στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.
Η χλωρίωση τετηγμένου άλατος είναι μια μέθοδος παρασκευής τετραχλωριούχου τιτανίου με εναιώρηση λεπτώς αλεσμένης σκωρίας τιτανίου ή ρουτιλίου και οπτάνθρακα πετρελαίου σε μέσο λιωμένο άλας (τα κύρια συστατικά είναι KCl, NaCl, MgCl2 και CaCl2) και διοχέτευση σε αέριο χλώριο.
Η χλωρίωση του φρεατίου κλιβάνου περιλαμβάνει τη λεπτή άλεση σκωρίας χλωριούχου τιτανίου (ή ρουτιλίου) και οπτάνθρακα πετρελαίου, την προσθήκη ενός συνδετικού υλικού, την ανάμειξή τους για να σχηματιστούν μπρικέτες και στη συνέχεια την οπτανθρακοποίηση τους. Οι μπρικέτες που προκύπτουν στοιβάζονται σε έναν κατακόρυφο κλίβανο χλωρίωσης. Η μέθοδος αντίδρασης με αέριο χλώριο σε κατάσταση στερεού στρώματος για την παραγωγή τετραχλωριούχου τιτανίου ονομάζεται επίσης χλωρίωση σταθερής στιβάδας ή χλωρίωση σφαιριδίων. Αυτή η μέθοδος έχει ουσιαστικά εξαλειφθεί λόγω της χαμηλής απόδοσης και της χαμηλής ποιότητας του προϊόντος.
⑵ Διαδικασία διύλισης
Ο καθαρισμός και ο καθαρισμός του τετραχλωριούχου τιτανίου περιλαμβάνει κυρίως τη χρήση απόσταξης για την αφαίρεση ακαθαρσιών υψηλού σημείου βρασμού και ακαθαρσιών χαμηλού σημείου βρασμού και τη χρήση χημικών μεθόδων για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών του βαναδίου.
Για την απόσταξη τετροξειδίου του τιτανίου, η χώρα μου χρησιμοποιεί εδώ και καιρό έναν πύργο απόσταξης με βαλβίδα πλωτήρα υψηλής απόδοσης και το αποτέλεσμα είναι πολύ καλό.
Όσον αφορά τη μέθοδο αφαίρεσης βαναδίου, στο παρελθόν έχει χρησιμοποιηθεί χάλκινο σύρμα για την αφαίρεση του βαναδίου. Ωστόσο, υπάρχουν προβλήματα όπως η μεγάλη κατανάλωση σύρματος χαλκού, το υψηλό κόστος και η υψηλή ένταση εργασίας. Αυτή η μέθοδος αυτή τη στιγμή καταργείται σταδιακά. Η αφαίρεση βαναδίου από σκόνη αλουμινίου είναι καλύτερη μέθοδος με χαμηλό κόστος και χωρίς λύματα. Η σκωρία αφαίρεσης βαναδίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή βαναδίου, το οποίο προωθείται στην Κίνα.
⑶ Διαδικασία αναγωγής-απόσταξης
Η μέθοδος αναγωγής-απόσταξης χρησιμοποιείται για την παραγωγή σπόγγου τιτανίου. Υπάρχουν δύο κοινά χρησιμοποιούμενες διαδικασίες συνδυασμού: "μέθοδος συνδυασμού τύπου I" και "μέθοδος συνδυασμού τύπου ∩". Η μέθοδος άρθρωσης τύπου Ι ονομάζεται επίσης μέθοδος σειρών και η μέθοδος άρθρωσης τύπου ∩ ονομάζεται επίσης μέθοδος παράλληλης. Και οι δύο μέθοδοι έχουν τα μοναδικά τους πλεονεκτήματα και χρησιμοποιούνται στη χώρα μας.
⑷ Ηλεκτρολυτική διεργασία μαγνησίου
Επί του παρόντος, τα ξένα εργοστάσια σπόγγων τιτανίου έχουν χρησιμοποιήσει ευρέως πολυπολικούς ηλεκτρολύτες και ηλεκτρολύτες μαγνησίου χωρίς διαχωριστές. Ωστόσο, η εγχώρια τεχνολογία ηλεκτρολυτικού μαγνησίου είναι σχετικά καθυστερημένη, με αποτέλεσμα υψηλή κατανάλωση ενέργειας και χλωρίου στην παραγωγή σπόγγου τιτανίου. Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, νέα εγχώρια εργοστάσια έχουν υιοθετήσει προηγμένους μεγάλης κλίμακας πολυπολικούς ηλεκτρολύτες και ηλεκτρολύτες μαγνησίου χωρίς διαχωριστές και η τεχνολογία παραγωγής έχει βελτιωθεί σημαντικά.
Επί του παρόντος, η ικανότητα παραγωγής σπόγγων τιτανίου της χώρας μου κατέχει την πρώτη θέση στον κόσμο. Ωστόσο, σε σύγκριση με το διεθνές προηγμένο επίπεδο, εξακολουθεί να υπάρχει κάποιο κενό στην κλίμακα παραγωγής, την τεχνολογία παραγωγής και την ποιότητα των προϊόντων. Το έργο να φτάσει κανείς πραγματικά στο διεθνές προηγμένο επίπεδο είναι ακόμα πολύ επίπονο.
