Apa yang perlu diketahui tentang spons titanium
Spons titanium merupakan bahan baku penting yang digunakan dalam produksi paduan titanium dan produk titanium lainnya. Jadi bagaimana spons titanium dihasilkan? Berikut ini pengenalan singkatnya:
1. Bagaimana spons titanium diproduksi:
Pemurnian bijih titanium: Produksi spons titanium biasanya dimulai dari bijih titanium (seperti ilmenit, bijih rutil, dll.). Pertama, bijih titanium mengalami benefisiasi bijih dan penghancuran untuk mengekstraksi bijih titanium bermutu tinggi.
Pencucian klorida: Bijih titanium biasanya mengandung oksida dan sejumlah kecil, sehingga perlu dilindi dengan klorida untuk mengekstraksi titanium. Pada langkah ini, bijih bereaksi dengan gas klor menghasilkan gas titanium klorida (TiCl4).
Pemurnian gas titanium klorida: Gas titanium klorida perlu dimurnikan untuk mencapai tujuannya. Teknologi seperti kondensasi dan perbaikan biasanya digunakan untuk memurnikan gas titanium klorida.
Pembuatan spons titanium tereduksi: Gas titanium klorida yang dimurnikan bereaksi dengan bubuk magnesium murni atau bahan lain pada suhu tinggi untuk menghasilkan spons titanium. Pada tahap ini, spons titanium diproduksi dalam bentuk bubuk atau balok.
Pengolahan spons titanium: Spons titanium biasanya dihasilkan dalam jumlah kecil dan memerlukan pemrosesan lebih lanjut, seperti oksidasi, penghilangan pengotor, pemurnian, dll., untuk memenuhi persyaratan produk spons titanium.
2. Proses pengolahan spons titanium:
⑴ Proses klorinasi. Titanium tetraklorida merupakan bahan baku utama produksi spons titanium. Saat ini, ada tiga metode persiapan utama: klorinasi perebusan, klorinasi garam cair, dan klorinasi tungku poros.
Metode klorinasi mendidih saat ini merupakan metode utama untuk memproduksi titanium tetraklorida. Klorinasi mendidih adalah metode yang menggunakan bahan kaya titanium berbutir halus dan zat pereduksi karbon padat (kokas minyak bumi) untuk melakukan reaksi klorinasi dalam keadaan terfluidisasi di bawah pengaruh suhu tinggi dan aliran gas klor untuk menghasilkan titanium tetraklorida. Setelah puluhan tahun melakukan penelitian dan pengembangan, metode ini memiliki proses produksi yang matang dan banyak digunakan di dalam dan luar negeri.
Klorinasi garam cair adalah metode pembuatan titanium tetraklorida dengan mensuspensikan terak titanium atau rutil dan kokas minyak bumi yang digiling halus dalam media garam cair (komponen utamanya adalah KCl, NaCl, MgCl2 dan CaCl2), dan melewatkan gas klor.
Klorinasi tungku poros melibatkan penggilingan halus terak titanium klorida (atau rutil) dan kokas minyak bumi, menambahkan bahan pengikat, mencampurkannya untuk membentuk briket, dan kemudian membuat kokasnya. Briket yang dihasilkan ditempatkan dalam tungku klorinasi vertikal. Metode bereaksi dengan gas klor dalam keadaan lapisan padat untuk menghasilkan titanium tetraklorida disebut juga klorinasi lapisan tetap atau klorinasi pelet. Metode ini pada dasarnya telah dihilangkan karena output yang rendah dan kualitas produk yang rendah.
⑵ Proses pemurnian
Pemurnian dan pemurnian titanium tetraklorida terutama mencakup penggunaan distilasi untuk menghilangkan pengotor dengan titik didih tinggi dan pengotor dengan titik didih rendah, dan penggunaan metode kimia untuk menghilangkan pengotor vanadium.
Untuk penyulingan titanium tetroksida, negara saya telah lama menggunakan menara penyulingan katup apung efisiensi tinggi, dan efeknya sangat bagus.
Sedangkan untuk metode penghilangan vanadium, kawat tembaga telah digunakan untuk menghilangkan vanadium di masa lalu. Namun terdapat permasalahan seperti konsumsi kawat tembaga yang besar, biaya yang tinggi, dan intensitas tenaga kerja yang tinggi. Metode ini saat ini sedang dihilangkan secara bertahap. Penghapusan vanadium dari bubuk aluminium adalah metode yang lebih baik dengan biaya rendah dan tanpa air limbah. Terak penghilangan vanadium juga dapat digunakan untuk mengekstraksi vanadium, yang sedang dipromosikan di Tiongkok.
⑶ Proses reduksi-distilasi
Metode reduksi-distilasi digunakan untuk memproduksi spons titanium. Ada dua proses kombinasi yang umum digunakan: "metode kombinasi tipe-I" dan "metode kombinasi tipe-∩". Metode sambungan tipe I disebut juga metode seri, dan metode sambungan tipe ∩ disebut juga metode paralel. Kedua metode tersebut memiliki keunggulan uniknya masing-masing dan digunakan di negara kita.
⑷ Proses magnesium elektrolitik
Saat ini, pabrik spons titanium asing telah banyak menggunakan elektroliser multi-polar dan elektroliser magnesium bebas pemisah. Namun, teknologi magnesium elektrolitik dalam negeri relatif terbelakang, sehingga menghasilkan konsumsi daya dan klorin yang tinggi dalam produksi spons titanium. Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, pabrik-pabrik baru di dalam negeri telah mengadopsi elektroliser multi-kutub skala besar yang canggih dan elektroliser magnesium bebas pemisah, dan teknologi produksi telah meningkat pesat.
Saat ini, kapasitas produksi spons titanium negara saya menduduki peringkat pertama di dunia. Namun dibandingkan dengan tingkat mahir internasional, masih terdapat kesenjangan tertentu dalam skala produksi, teknologi produksi, dan kualitas produk. Tugas untuk benar-benar mencapai tingkat mahir internasional masih sangat berat.
