Kas jāzina par titāna sūkli
Titāna sūklis ir svarīga izejviela, ko izmanto titāna sakausējumu un citu titāna izstrādājumu ražošanā. Tātad, kā tiek ģenerēts titāna sūklis? Šeit ir īss ievads:
1. Kā tiek ražots titāna sūklis:
Titāna rūdas rafinēšana: Titāna sūkļa ražošana parasti sākas no titāna rūdas (piemēram, ilmenīta, rutila rūdas utt.). Pirmkārt, titāna rūdai tiek veikta rūdas bagātināšana un sasmalcināšana, lai iegūtu augstas kvalitātes titāna rūdu.
Hlorīda izskalošanās: Titāna rūda parasti satur oksīdus un nelielus daudzumus, tāpēc, lai iegūtu titānu, tā ir jāizskalo ar hlorīdu. Šajā posmā rūda reaģē ar hlora gāzi, veidojot titāna hlorīda gāzi (TiCl4).
Titāna hlorīda gāzes attīrīšana: lai sasniegtu mērķi, titāna hlorīda gāze ir jāattīra. Titāna hlorīda gāzes attīrīšanai parasti tiek izmantotas tādas tehnoloģijas kā kondensācija un uzlabošana.
Samazināta titāna sūkļa ģenerēšana: attīrīta titāna hlorīda gāze augstā temperatūrā reaģē ar tīru magnija pulveri vai citiem līdzekļiem, veidojot titāna sūkli. Šajā posmā titāna sūklis tiek ražots pulvera vai bloka veidā.
Titāna sūkļa apstrāde: Titāna sūklis parasti tiek ražots nelielos daudzumos, un tam ir nepieciešama turpmāka apstrāde, piemēram, oksidēšana, piemaisījumu noņemšana, rafinēšana utt., Lai atbilstu titāna sūkļa izstrādājumu prasībām.
2. Titāna sūkļa apstrādes process:
⑴ Hlorēšanas process. Titāna tetrahlorīds ir galvenā izejviela titāna sūkļa ražošanai. Pašlaik ir trīs galvenās sagatavošanas metodes: hlorēšana ar vārīšanu, hlorēšana ar kausētu sāli un hlorēšana vārpstas krāsnī.
Viršanas hlorēšanas metode pašlaik ir galvenā titāna tetrahlorīda iegūšanas metode. Hlorēšana ar vārīšanu ir metode, kurā izmanto smalkgraudainus ar titānu bagātus materiālus un cietu oglekli saturošu (naftas koksa) reducētāju, lai veiktu hlorēšanas reakciju šķidrā stāvoklī augstas temperatūras un hlora gāzes plūsmas ietekmē, lai iegūtu titāna tetrahlorīdu. Pēc gadu desmitiem ilgas izpētes un izstrādes šai metodei ir nobriedis ražošanas process, un to plaši izmanto gan mājās, gan ārvalstīs.
Izkausētā sāls hlorēšana ir titāna tetrahlorīda iegūšanas metode, suspendējot smalki samaltus titāna izdedžus vai rutila un naftas koksu izkausētā sālī (galvenās sastāvdaļas ir KCl, NaCl, MgCl2 un CaCl2) un ievadot hlora gāzi.
Hlorēšana šahtas krāsnī ietver smalku titāna hlorīda izdedžu (vai rutila) un naftas koksa samazināšanu, saistvielas pievienošanu, to samaisīšanu, veidojot briketes, un pēc tam koksēšanu. Iegūtās briketes tiek sakrautas vertikālā hlorēšanas krāsnī. Reakcijas metodi ar hlora gāzi cietā slāņa stāvoklī, lai iegūtu titāna tetrahlorīdu, sauc arī par fiksētā slāņa hlorēšanu vai granulu hlorēšanu. Šī metode būtībā ir izslēgta zemās produkcijas un zemās produktu kvalitātes dēļ.
⑵ Rafinēšanas process
Titāna tetrahlorīda rafinēšana un attīrīšana galvenokārt ietver destilācijas izmantošanu, lai atdalītu piemaisījumus ar augstu viršanas temperatūru un piemaisījumus ar zemu viršanas temperatūru, kā arī ķīmisku metožu izmantošanu vanādija piemaisījumu noņemšanai.
Titāna tetroksīda destilēšanai manā valstī jau sen ir izmantots augstas efektivitātes pludiņa vārsta destilācijas tornis, un efekts ir ļoti labs.
Kas attiecas uz vanādija noņemšanas metodi, vanādija noņemšanai agrāk tika izmantota vara stieple. Tomēr pastāv tādas problēmas kā liels vara stieples patēriņš, augstas izmaksas un augsta darba intensitāte. Pašlaik šī metode tiek pakāpeniski likvidēta. Vanādija noņemšana no alumīnija pulvera ir labāka metode ar zemām izmaksām un bez notekūdeņiem. Vanādija noņemšanas izdedžus var izmantot arī vanādija ekstrakcijai, kas tiek veicināta Ķīnā.
⑶ Reducēšanas-destilācijas process
Titāna sūkļa ražošanai izmanto reducēšanas-destilācijas metodi. Parasti tiek izmantoti divi kombinēšanas procesi: "I tipa kombinācijas metode" un "∩ tipa kombinācijas metode". I tipa savienojuma metodi sauc arī par sērijveida metodi, un ∩ tipa savienojuma metodi sauc arī par paralēlo metodi. Abām metodēm ir savas unikālas priekšrocības, un tās tiek izmantotas mūsu valstī.
⑷ Elektrolītiskais magnija process
Pašlaik ārvalstu titāna sūkļu rūpnīcās ir plaši izmantoti daudzpolu elektrolizatori un magnija elektrolizatori bez separatoriem. Tomēr vietējā elektrolītiskā magnija tehnoloģija ir salīdzinoši atpalikusi, kā rezultātā titāna sūkļa ražošanā ir liels jaudas un hlora patēriņš. Tāpēc pēdējos gados jaunas vietējās rūpnīcas ir pieņēmušas progresīvus liela mēroga daudzpolu elektrolizatorus un magnija elektrolizatorus bez separatoriem, un ražošanas tehnoloģija ir ievērojami uzlabota.
Pašlaik manas valsts titāna sūkļu ražošanas jauda ieņem pirmo vietu pasaulē. Tomēr, salīdzinot ar starptautisko progresīvo līmeni, joprojām pastāv zināma atšķirība ražošanas apjomā, ražošanas tehnoloģijā un produktu kvalitātē. Uzdevums patiesi sasniegt starptautisku augstāko līmeni joprojām ir ļoti grūts.
