Kaj morate vedeti o titanovi gobi
Titanova goba je pomembna surovina, ki se uporablja pri proizvodnji titanovih zlitin in drugih izdelkov iz titana. Kako torej nastane titanova goba? Tukaj je kratek uvod:
1. Kako se proizvaja titanova goba:
Rafinacija titanove rude: Proizvodnja titanove gobe se običajno začne iz titanove rude (kot je ilmenit, rutilna ruda itd.). Najprej je titanova ruda podvržena obogatenju in drobljenju, da se pridobi visoko kakovostna titanova ruda.
Kloridno izpiranje: titanova ruda običajno vsebuje okside in majhne količine, zato jo je treba za ekstrakcijo titana izlužiti s kloridom. V tem koraku ruda reagira s plinastim klorom, da nastane plin titanov klorid (TiCl4).
Čiščenje plina titanovega klorida: Plin titanovega klorida je treba očistiti, da doseže svoj namen. Tehnologije, kot sta kondenzacija in izboljšanje, se običajno uporabljajo za čiščenje plina titanovega klorida.
Ustvarjanje reducirane titanove gobe: prečiščeni plin titanovega klorida reagira s čistim magnezijevim prahom ali drugimi sredstvi pri visoki temperaturi, da nastane titanova goba. V tem koraku se titanova goba proizvede v obliki prahu ali bloka.
Predelava titanove gobe: Titanova goba se običajno proizvaja v majhnih količinah in zahteva nadaljnjo obdelavo, kot je oksidacija, odstranjevanje nečistoč, rafiniranje itd., da se izpolnijo zahteve izdelkov iz titanove gobe.
2. Postopek predelave titanove gobe:
⑴ Postopek kloriranja. Titanov tetraklorid je glavna surovina za proizvodnjo titanove gobe. Trenutno obstajajo tri glavne metode priprave: kloriranje z vrenjem, kloriranje s staljeno soljo in kloriranje v jaščni peči.
Metoda kloriranja z vrenjem je trenutno glavna metoda za proizvodnjo titanovega tetraklorida. Kloriranje z vrenjem je metoda, ki uporablja drobnozrnate materiale, bogate s titanom, in trdno ogljikovo (petrolkoks) redukcijsko sredstvo za izvedbo reakcije kloriranja v fluidiziranem stanju pod delovanjem visoke temperature in pretoka klorovega plina za proizvodnjo titanovega tetraklorida. Po desetletjih raziskav in razvoja ima ta metoda zrel proizvodni proces in se pogosto uporablja doma in v tujini.
Kloriranje s staljeno soljo je metoda priprave titanovega tetraklorida s suspendiranjem fino mlete titanove žlindre ali rutila in petrolkoksa v mediju staljene soli (glavne sestavine so KCl, NaCl, MgCl2 in CaCl2) in prehajanjem plinastega klora.
Kloriranje v jaščni peči vključuje fino mletje žlindre titanovega klorida (ali rutila) in petrolkoksa, dodajanje veziva, njuno mešanje v brikete in nato koksanje. Nastali briketi se zložijo v navpično peč za kloriranje. Metoda reakcije s plinastim klorom v stanju trdne plasti za proizvodnjo titanovega tetraklorida se imenuje tudi kloriranje s fiksno plastjo ali kloriranje v peletih. Ta metoda je bila v bistvu odpravljena zaradi nizke proizvodnje in nizke kakovosti izdelka.
⑵ Postopek rafiniranja
Rafiniranje in čiščenje titanovega tetraklorida vključuje predvsem uporabo destilacije za odstranjevanje nečistoč z visokim vreliščem in nečistoč z nizkim vreliščem ter uporabo kemičnih metod za odstranjevanje nečistoč vanadija.
Za destilacijo titanovega tetroksida moja država že dolgo uporablja destilacijski stolp z visokim izkoristkom s plovnim ventilom in učinek je zelo dober.
Kar se tiče metode odstranjevanja vanadija, so v preteklosti za odstranjevanje vanadija uporabljali bakreno žico. Vendar pa obstajajo težave, kot so velika poraba bakrene žice, visoki stroški in visoka delovna intenzivnost. Trenutno se ta metoda postopoma odpravlja. Odstranjevanje vanadija iz aluminijevega prahu je boljša metoda z nizkimi stroški in brez odpadne vode. Žlindra za odstranjevanje vanadija se lahko uporablja tudi za pridobivanje vanadija, ki se promovira na Kitajskem.
⑶ Postopek redukcije-destilacije
Za proizvodnjo titanove gobe se uporablja metoda redukcijske destilacije. Obstajata dva pogosto uporabljena kombinirana postopka: "kombinacijska metoda tipa I" in "kombinacijska metoda tipa ∩". Spojna metoda I-tipa se imenuje tudi serijska metoda, spojna metoda ∩-tipa pa se imenuje tudi vzporedna metoda. Obe metodi imata svoje edinstvene prednosti in se uporabljata pri nas.
⑷ Elektrolitski postopek magnezija
Trenutno tuje tovarne titanove gobe široko uporabljajo multipolarne elektrolizerje in magnezijeve elektrolizerje brez separatorjev. Vendar pa je domača elektrolitska magnezijeva tehnologija relativno zaostala, kar ima za posledico visoko porabo energije in klora pri proizvodnji titanove gobe. Zato so v zadnjih letih nove domače tovarne sprejele napredne velike večpolne elektrolizerje in magnezijeve elektrolizerje brez separatorjev, proizvodna tehnologija pa se je močno izboljšala.
Trenutno je proizvodna zmogljivost titanove gobe v moji državi prva na svetu. Vendar pa v primerjavi z mednarodno napredno ravnjo še vedno obstaja določena vrzel v obsegu proizvodnje, proizvodni tehnologiji in kakovosti izdelkov. Naloga resnično doseči mednarodno napredno raven je še vedno zelo težka.
