آنچه در مورد اسفنج تیتانیوم باید بدانید

اسفنج تیتانیوم ماده خام مهمی است که در تولید آلیاژهای تیتانیوم و سایر محصولات تیتانیوم استفاده می شود. پس چگونه اسفنج تیتانیوم تولید می شود؟ در اینجا یک مقدمه کوتاه است:

⑴ فرآیند کلرزنی. تتراکلرید تیتانیوم ماده اولیه اصلی برای تولید اسفنج تیتانیوم است. در حال حاضر سه روش اصلی آماده سازی وجود دارد: کلرزنی جوشان، کلرزنی نمک مذاب و کلرزنی کوره محوری.

روش کلرزنی جوشان در حال حاضر روش اصلی برای تولید تتراکلرید تیتانیوم است. کلرزنی جوشان روشی است که از مواد ریزدانه غنی از تیتانیوم و ماده احیاکننده کربن جامد (کک نفتی) برای انجام واکنش کلر در حالت سیال تحت تأثیر دمای بالا و جریان گاز کلر برای تولید تتراکلرید تیتانیوم استفاده می کند. پس از چندین دهه تحقیق و توسعه، این روش فرآیند تولید بالغی داشته و به طور گسترده در داخل و خارج از کشور مورد استفاده قرار می گیرد.

کلرزنی نمک مذاب روشی برای تهیه تتراکلرید تیتانیوم با تعلیق سرباره تیتانیوم ریز آسیاب شده یا روتیل و کک نفتی در یک محیط نمک مذاب (اجزای اصلی KCl، NaCl، MgCl2 و CaCl2) و عبور دادن در گاز کلر است.

کلرزنی کوره محوری شامل خرد کردن سرباره کلرید تیتانیوم (یا روتیل) و کک نفتی، افزودن یک چسب، مخلوط کردن آنها به شکل بریکت و سپس کک کردن آنها است. بریکت های حاصل در یک کوره کلرزنی عمودی چیده می شوند. روش واکنش با گاز کلر در حالت لایه جامد برای تولید تتراکلرید تیتانیوم را کلر زنی لایه ثابت یا کلر زنی پلت نیز می نامند. این روش به دلیل خروجی کم و کیفیت پایین محصول اساسا حذف شده است.

⑵ فرآیند پالایش

پالایش و خالص‌سازی تتراکلرید تیتانیوم عمدتاً شامل استفاده از تقطیر برای حذف ناخالصی‌های با نقطه جوش بالا و ناخالصی‌های با نقطه جوش پایین و استفاده از روش‌های شیمیایی برای حذف ناخالصی‌های وانادیوم است.

برای تقطیر تتروکسید تیتانیوم، کشور من مدتهاست که از یک برج تقطیر شیر شناور با راندمان بالا استفاده کرده است و تأثیر آن بسیار خوب است.

در مورد روش حذف وانادیوم، در گذشته از سیم مسی برای حذف وانادیوم استفاده می شد. با این حال، مشکلاتی مانند مصرف زیاد سیم مسی، هزینه بالا و شدت کار بالا وجود دارد. این روش در حال حاضر به تدریج در حال حذف شدن است. حذف وانادیم از پودر آلومینیوم روش بهتری با هزینه کم و بدون هدر رفتن آب است. از سرباره حذف وانادیوم نیز می توان برای استخراج وانادیوم استفاده کرد که در چین تبلیغ می شود.

⑶ فرآیند تقطیر تقطیر

برای تولید اسفنج تیتانیوم از روش کاهش تقطیر استفاده می شود. دو فرآیند ترکیبی رایج وجود دارد: "روش ترکیبی نوع I" و "روش ترکیبی نوع ∩". روش اتصال نوع I را روش سری و به روش اتصال نوع ∩ روش موازی نیز می گویند. هر دو روش مزایای منحصر به فرد خود را دارند و در کشور ما مورد استفاده قرار می گیرند.

⑷ فرآیند الکترولیتی منیزیم

در حال حاضر، کارخانه های اسفنج تیتانیوم خارجی به طور گسترده از الکترولیزهای چند قطبی و الکترولیزهای منیزیم بدون جداکننده استفاده می کنند. با این حال، فناوری منیزیم الکترولیتی داخلی نسبتاً عقب مانده است و در نتیجه مصرف انرژی و کلر بالا در تولید اسفنج تیتانیوم را به همراه دارد. بنابراین، در سال‌های اخیر، کارخانه‌های داخلی جدید، الکترولیزهای چند قطبی پیشرفته و الکترولیزهای منیزیم بدون جداکننده را اتخاذ کرده‌اند و فناوری تولید بسیار بهبود یافته است.

در حال حاضر ظرفیت تولید اسفنج تیتانیوم کشورم رتبه اول را در جهان دارد. با این حال، در مقایسه با سطح پیشرفته بین المللی، هنوز شکاف خاصی در مقیاس تولید، فناوری تولید و کیفیت محصول وجود دارد. وظیفه رسیدن به سطح پیشرفته بین المللی هنوز بسیار دشوار است.