Titan smelting

Råmaterialet for produksjon av titanmetall er hovedsakelig rutil, som inneholder mer enn 96% TiO2. Mangel på rutil malm land, slik som Sovjetunionen, bruk av ilmenitt laget av "høy titanium slagg", som inneholder ca 90% TiO2. De siste årene, på grunn av prisen på naturlig rutil og synkende reserver, har land en tendens til å bruke ilmenitt laget av titanrike materialer, det vil si slagg med høyt titan og kunstig rutil.

Titan ble oppdaget i 1791, men første gang man lager rent titan er i 1910, midten av mer enn hundre år. Årsaken er: titan er veldig aktivt ved høye temperaturer, det er lett å kombinere med oksygen, nitrogen, karbon og andre grunnstoffer, for å utvinne rent titan kreves det svært tøffe forhold.

Industri ofte brukt svovelsyre nedbrytning av ilmenitt titandioksid, titandioksid fra titan metall titan. Konsentrert svovelsyrebehandling av malt ilmenitt (konsentrat), følgende kjemiske reaksjon oppstår:

FeTiO3 + 3H2SO4 == Ti(SO4)2 + FeSO4 + 3H2O

FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O

FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O

Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O

For å fjerne urenheten Fe2(SO4)3, tilsettes jernspåner og Fe3+ reduseres til Fe2+, deretter avkjøles løsningen til under 273K, noe som tillater FeSO4-7H2O (grønn alun) for å krystallisere som et biprodukt.

Hydrolysen av Ti(SO4)2 og TiOSO4 utfelte et hvitt metatitanat-utfelling, reaksjonen var:

Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4

TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4

Titandioksid produseres ved å smi metatitansyre:

H2TiO3 == TiO2+H2O

Industriell produksjon av titanmetall ved bruk av metall termisk reduksjonsmetode for å redusere titantetraklorid. TiO2 (eller naturlig rutil) og trekull pulver blanding oppvarmet til 1000 ~ 1100K, klorering, og gjør generering av TiCl4, damp kondensasjon.

TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO-

Reduksjon av TiCl4 med smeltet magnesium i argon ved 1070K gir porøs titansvamp:

TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti

Denne titansvampen knuses, smeltes i en vakuumbueovn og til slutt gjøres til forskjellige titanmaterialer.

Det er også mulig å reagere: Ti+2I2=TiI4

Den oppnådde TiI4 dekomponeres ved høy temperatur (rundt 1250 grader):

TiI4=Ti+2I2

Dette resulterer i rene titanstaver.

Egenskaper og bruk av titan og titanlegeringer

Rent titan er et sølv-hvitt metall, som har mange utmerkede egenskaper. Tettheten til titan er 4,54 g/cm3, 43 % lettere enn stål, og litt tyngre enn det prestisjetunge lettmetallet magnesium. Mekanisk styrke er lik stål, dobbelt så stor som aluminium, fem ganger større enn magnesium. Titan er motstandsdyktig mot høye temperaturer, smeltepunkt 1942K, nesten 1000K høyere enn gull, nesten 500K høyere enn stål.

Titan tilhører de mer aktive kjemiske egenskapene til metallet. Ved oppvarming med O2, N2, H2, S og halogener og andre ikke-metalliske rolle. Men ved romtemperatur, titan overflaten er lett å generere et veldig tynt lag med tett oksid beskyttende film, kan motstå rollen til sterke syrer og til og med vannvann, viser sterk korrosjonsbestandighet. Derfor blir det generelle metallet i syre-, alkali-, saltløsningen full av hull og titan er trygt og forsvarlig.

Flytende titan kan løse opp nesten alle metaller, så det kan danne legeringer med en rekke metaller. Titan tilsettes stål for å produsere titanstål, som er seigt og fleksibelt. Titan og metall Al, Sb, Be, Cr, Fe, etc. for å generere gap-fyllende forbindelser eller intermetalliske forbindelser.

Titanium legering laget av fly enn andre metaller laget av samme vekt av flyet mer enn 100 passasjerer. Laget av ubåter, både sjøvann korrosjonsbestandighet, men også motstand mot dypt trykk, dens dykkedybde enn rustfritt stål ubåter økt med 80%. Samtidig er titan ikke-magnetisk, vil ikke bli funnet av gruver, har en veldig god anti-vokterrolle.

Titan har et "pro-biotisk" kjønn. I menneskekroppen kan den motstå korrosjon av sekresjon og ikke-giftig, og den kan tilpasses enhver steriliseringsmetode. Derfor er det mye brukt i produksjon av medisinsk utstyr, produksjon av kunstige hofteledd, kneledd, skulderledd, ledd, tvangsledd, hodeskalle, aktive hjerteklaffer, beinfikseringsklips. Da den nye muskelfiberringen ble pakket inn i disse "titanbeinene", begynte disse titanbeinene å opprettholde de normale aktivitetene til menneskekroppen.

Titan er vidt distribuert i menneskekroppen, og det normale innholdet i menneskekroppen er ikke mer enn 15 mg per 70 kg kroppsvekt, og rollen er fortsatt uklar. Imidlertid kan titan stimulere fagocytter, slik at immunitetens rolle er bekreftet.

Titanforbindelser og bruksområder

Viktige titanforbindelser inkluderer: titandioksid (TiO2), titantetraklorid (TiCl4) og bariummetatitanat (BaTiO3).

Rent titandioksid er et hvitt pulver, er et utmerket hvitt pigment, handelsnavnet "titanium dioxide". Den har både dekkevnen til blyhvitt (PbCO3) og den varige ytelsen til sinkhvitt (ZnO). Derfor tilsetter folk ofte titandioksid i maling, laget av høykvalitets hvit maling; i papirindustrien som et fyllstoff lagt til papiråren; tekstilindustrien som matteringsmiddel for kunstige fibre.

I tekstilindustrien som matteringsmiddel for kunstfibre; i glass-, keramikk-, emaljeindustrien som et tilsetningsstoff for å forbedre ytelsen; brukes som katalysator i mange kjemiske reaksjoner. I den kjemiske industrien utvikler seg i økende grad i dag, titandioksid og titanforbindelser som fine kjemiske produkter, har en høy merverdi, utsiktene er svært attraktive.

Titantetraklorid er en fargeløs væske; smeltepunkt på 250K, kokepunkt på 409K, med systemet med eksitatorisk lukt. Det er lett å hydrolysere i vann eller fuktig luft og avgir mye hvit røyk.

TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl

Derfor brukes TiCl4 i militæret som et kunstig røykmiddel, som om det ble brukt i maritim krigføring. I landbruket bruker folk TiCl4 for å danne en tett tåkegrunn for å redusere varmetapet fra bakken om natten, og for å beskytte grønnsaker og avlinger mot skade fra kulde og frost.

Bariummetatitanat lages ved å smelte TiO2 og BaCO3 sammen:

TiO2+BaCO3 == BaTiO3 ti CO2-

Kunstig produsert BaTiO3 har en høy dielektrisk konstant, laget av kondensatorer har en større kapasitet, enda viktigere, BaTiO3 har betydelige "piezoelektriske egenskaper", krystalltrykket vil produsere strøm, en kraft, og vil endre form. Folk legger den i ultralydbølgen, den er under trykk for å produsere strøm, ved å måle strømstyrken kan ultralydstyrken måles. Nesten alle ultralydinstrumentene må bruke det. Med utviklingen og bruken av titanat blir det mer og mer brukt i produksjon av ikke-lineære komponenter, dielektriske forsterkere, elektroniske dataminnekomponenter, mikrokondensatorer, galvaniseringsmaterialer, romfartsmaterialer, sterke magnetiske, halvledermaterialer, optiske instrumenter , reagenser og så videre.

De utmerkede egenskapene til titan, titanlegeringer og titanforbindelser har ført til et presserende behov for dem. Imidlertid har de høye produksjonskostnadene begrenset deres anvendelse. Vi tror at i nær fremtid, med kontinuerlig forbedring og forbedring av titansmelteteknologi, vil anvendelsen av titan, titanlegeringer og titanforbindelser bli mer utviklet.

Titanium produkter:

Titan og titanlegeringer er ekstremt viktige lette konstruksjonsmaterialer med svært viktig bruksverdi og brede bruksmuligheter innen luftfart, romfart, kjøretøyteknikk, biomedisinsk ingeniørfag og andre felt.

Typer: titankanonisering, industrielt rent titan, -type titan, -type titan, + -type titan