Mit kell tudni a titán szivacsról
A titánszivacs fontos nyersanyag, amelyet titánötvözetek és más titántermékek előállításához használnak. Tehát hogyan készül a titán szivacs? Íme egy rövid bemutatkozás:
1. Hogyan készül a titán szivacs:
Titánérc finomítása: A titánszivacs előállítása általában titánércből (például ilmenitből, rutilércből stb.) indul. Először a titánércet ércdúsításon és zúzáson megy keresztül, hogy kiváló minőségű titánércet nyerjenek ki.
Kloridos kilúgozás: A titánérc általában oxidokat és kis mennyiségeket tartalmaz, ezért a titán kinyeréséhez kloriddal kell kilúgozni. Ebben a lépésben az érc klórgázzal reagál, és titán-klorid gázt (TiCl4) hoz létre.
Titán-klorid gáztisztítás: A titán-klorid gázt meg kell tisztítani, hogy elérje célját. A titán-klorid gáz tisztítására általában olyan technológiákat használnak, mint a kondenzáció és a javítás.
Redukált titánszivacs előállítása: A tisztított titán-klorid gáz magas hőmérsékleten reagál tiszta magnéziumporral vagy más anyagokkal, és így titánszivacsot hoz létre. Ebben a lépésben titán szivacsot állítanak elő por vagy blokk formájában.
Titánszivacs feldolgozása: A titánszivacs általában kis mennyiségben keletkezik, és további feldolgozást igényel, például oxidációt, szennyeződés eltávolítást, finomítást stb., hogy megfeleljen a titánszivacs termékek követelményeinek.
2. Titán szivacs feldolgozási folyamata:
⑴ Klórozási folyamat. A titán-tetraklorid a fő nyersanyag a titánszivacs előállításához. Jelenleg három fő előállítási módszer létezik: forrásban lévő klórozás, olvadt sós klórozás és aknakemencés klórozás.
A forrásban lévő klórozás jelenleg a fő módszer a titán-tetraklorid előállítására. A forrásban lévő klórozás olyan eljárás, amely finomszemcsés, titánban gazdag anyagokat és szilárd széntartalmú (kőolajkoksz) redukálószert használ fel, hogy fluidizált állapotban, magas hőmérséklet és klórgázáram hatására klórozási reakciót hajtson végre titán-tetraklorid előállítására. Több évtizedes kutatás és fejlesztés után ez a módszer kiforrott gyártási folyamattal rendelkezik, és széles körben alkalmazzák itthon és külföldön.
Az olvadt só-klórozás a titán-tetraklorid előállításának módszere, amelynek során finomra őrölt titánsalakot vagy rutilt és kőolajkokszot olvadt sóban (fő komponensek a KCl, NaCl, MgCl2 és CaCl2) szuszpendálnak, majd klórgázt vezetnek be.
Az aknakemencés klórozás során titán-klorid salakot (vagy rutilt) és kőolajkokszot finomra őrölnek, kötőanyagot adnak hozzá, brikettté keverik, majd kokszolják. A kapott brikettet függőleges klórozó kemencébe rakják. A szilárd fázisú klórgázzal titán-tetraklorid előállítására szolgáló reakciót fix rétegű klórozásnak vagy pellet-klórozásnak is nevezik. Ezt a módszert alapvetően megszüntették az alacsony teljesítmény és az alacsony termékminőség miatt.
⑵ Finomítási folyamat
A titán-tetraklorid finomítása és tisztítása elsősorban a magas forráspontú szennyeződések és az alacsony forráspontú szennyeződések eltávolítására szolgáló desztillációt, valamint a vanádium-szennyeződések eltávolítására szolgáló kémiai módszerek alkalmazását foglalja magában.
A titán-tetroxid desztillálására hazámban régóta használnak nagy hatásfokú úszószelepes lepárlótornyot, és a hatás nagyon jó.
Ami a vanádium eltávolítási módszert illeti, a múltban rézhuzalt használtak a vanádium eltávolítására. Vannak azonban olyan problémák, mint a nagy rézhuzal-fogyasztás, a magas költségek és a nagy munkaintenzitás. Ez a módszer jelenleg fokozatosan megszűnik. A vanádium eltávolítása az alumíniumporból egy jobb módszer alacsony költséggel és szennyvíz nélkül. A vanádiumeltávolító salak a vanádium kinyerésére is használható, amelyet Kínában népszerűsítenek.
⑶ Redukciós-desztillációs eljárás
A redukciós-desztillációs módszert titánszivacs előállítására használják. Két általánosan használt kombinációs eljárás létezik: „I-típusú kombinációs módszer” és „∩-típusú kombinációs módszer”. Az I-típusú csatlakozási módszert soros módszernek, a ∩-típusú kötésmódot párhuzamos módszernek is nevezik. Mindkét módszernek megvannak a maga egyedi előnyei, és hazánkban is használatosak.
⑷ Elektrolitikus magnézium eljárás
Jelenleg a külföldi titánszivacsgyárak széles körben alkalmaznak többpólusú elektrolizátorokat és szeparátormentes magnézium-elektrolizátorokat. A hazai elektrolitikus magnézium-technológia azonban viszonylag elmaradott, ami nagy energia- és klórfogyasztást eredményez a titánszivacs gyártása során. Ezért az elmúlt években az új hazai gyárak korszerű, nagyméretű, többpólusú elektrolizátorokat és szeparátormentes magnézium-elektrolizátorokat alkalmaztak, és a gyártási technológia jelentősen javult.
Hazám titánszivacs-gyártási kapacitása jelenleg az első helyen áll a világon. A nemzetközi haladó szinthez képest azonban még mindig van egy bizonyos hiányosság a gyártási léptékben, a gyártástechnológiában és a termékminőségben. A nemzetközi haladó szint valóban elérése továbbra is nagyon nehéz feladat.
