Čo treba vedieť o titánovej špongii
Titánová huba je dôležitou surovinou používanou pri výrobe titánových zliatin a iných titánových produktov. Ako teda vzniká titánová špongia? Tu je krátky úvod:
1. Ako sa vyrába titánová špongia:
Rafinácia titánovej rudy: Výroba titánovej špongie zvyčajne začína z titánovej rudy (ako je ilmenit, rutilová ruda atď.). Po prvé, titánová ruda prechádza spracovaním rudy a drvením na extrakciu vysoko kvalitnej titánovej rudy.
Chloridové lúhovanie: Titánová ruda zvyčajne obsahuje oxidy a malé množstvá, takže na extrakciu titánu je potrebné ju lúhovať chloridom. V tomto kroku ruda reaguje s plynným chlórom za vzniku plynného chloridu titaničitého (TiCl4).
Čistenie plynu chloridu titaničitého: Na dosiahnutie svojho účelu je potrebné vyčistiť plynný chlorid titaničitý. Na čistenie plynného chloridu titaničitého sa zvyčajne používajú technológie ako kondenzácia a zlepšovanie.
Generovanie redukovanej titánovej špongie: Vyčistený plynný chlorid titánu reaguje s čistým horčíkovým práškom alebo inými činidlami pri vysokej teplote za vzniku titánovej špongie. V tomto kroku sa titánová špongia vyrába vo forme prášku alebo blokov.
Spracovanie titánovej huby: Titánová huba sa zvyčajne vytvára v malých množstvách a vyžaduje ďalšie spracovanie, ako je oxidácia, odstránenie nečistôt, rafinácia atď., Aby sa splnili požiadavky produktov z titánovej huby.
2. Proces spracovania titánovej špongie:
⑴ Proces chlórovania. Chlorid titaničitý je hlavnou surovinou na výrobu titánovej špongie. V súčasnosti existujú tri hlavné spôsoby prípravy: varná chlorácia, chlorácia roztavenej soli a chlorácia v šachtovej peci.
Metóda varnej chlorácie je v súčasnosti hlavnou metódou výroby chloridu titaničitého. Varná chlorácia je metóda, ktorá využíva jemnozrnné materiály bohaté na titán a tuhé uhlíkaté (ropný koks) redukčné činidlo na uskutočnenie chloračnej reakcie vo fluidnom stave za pôsobenia vysokej teploty a prúdenia plynného chlóru na výrobu chloridu titaničitého. Po desaťročiach výskumu a vývoja má táto metóda zrelý výrobný proces a je široko používaná doma aj v zahraničí.
Chlorácia roztavenej soli je spôsob prípravy chloridu titaničitého suspendovaním jemne mletej titánovej trosky alebo rutilu a ropného koksu v médiu roztavenej soli (hlavnými zložkami sú KCl, NaCl, MgCl2 a CaCl2) a privádzaním plynného chlóru.
Chlorácia v šachtovej peci zahŕňa jemné mletie trosky chloridu titaničitého (alebo rutilu) a ropného koksu, pridanie spojiva, ich zmiešanie za vzniku brikiet a následné koksovanie. Výsledné brikety sa stohujú vo vertikálnej chloračnej peci. Spôsob reakcie s plynným chlórom v stave pevnej vrstvy na výrobu chloridu titaničitého sa tiež nazýva chlorácia na pevnej vrstve alebo chlorácia peliet. Táto metóda bola v podstate eliminovaná kvôli nízkemu výkonu a nízkej kvalite produktu.
⑵ Proces rafinácie
Rafinácia a čistenie chloridu titaničitého zahŕňa najmä použitie destilácie na odstránenie nečistôt s vysokou teplotou varu a nečistôt s nízkou teplotou varu a použitie chemických metód na odstránenie nečistôt vanádu.
Na destiláciu oxidu titaničitého moja krajina už dlho používa vysokoúčinnú destilačnú vežu s plavákovým ventilom a účinok je veľmi dobrý.
Čo sa týka spôsobu odstraňovania vanádu, v minulosti sa na odstraňovanie vanádu používal medený drôt. Existujú však problémy, ako je veľká spotreba medeného drôtu, vysoké náklady a vysoká pracovná náročnosť. Táto metóda sa v súčasnosti postupne odstraňuje. Odstránenie vanádu z hliníkového prášku je lepšia metóda s nízkymi nákladmi a bez odpadovej vody. Troska na odstraňovanie vanádu sa môže použiť aj na extrakciu vanádu, čo sa v Číne presadzuje.
⑶ Redukčno-destilačný proces
Na výrobu titánovej huby sa používa metóda redukcie destilácie. Existujú dva bežne používané kombinované procesy: "metóda kombinácie typu I" a "metóda kombinácie typu ∩". Metóda spojenia typu I sa tiež nazýva sériová metóda a metóda spojenia typu ∩ sa tiež nazýva paralelná metóda. Oba spôsoby majú svoje jedinečné výhody a používajú sa aj u nás.
⑷ Elektrolytický horčíkový proces
V súčasnosti zahraničné továrne na výrobu titánových húb široko používajú multipolárne elektrolyzéry a horčíkové elektrolyzéry bez separátorov. Domáca technológia elektrolytického horčíka je však pomerne zaostalá, čo má za následok vysokú spotrebu energie a chlóru pri výrobe titánovej špongie. Preto v posledných rokoch nové domáce továrne prijali pokročilé veľkokapacitné viacpólové elektrolyzéry a horčíkové elektrolyzéry bez separátorov a výrobná technológia sa výrazne zlepšila.
V súčasnosti je kapacita výroby titánovej špongie v mojej krajine na prvom mieste na svete. V porovnaní s medzinárodnou vyspelou úrovňou však stále existuje určitá medzera v rozsahu výroby, výrobnej technológii a kvalite výrobkov. Úloha skutočne dosiahnuť medzinárodnú pokročilú úroveň je stále veľmi náročná.
