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Tecnología de producción de titanio esponja
Apr 21, 2017


Tecnología de producción de titanio esponja

Método de reducción de Na

Cuatro cloruro de titanio se utiliza principalmente para la producción de esponja de titanio, dióxido de titanio y tricloruro de titanio. Existen muchos métodos de preparación, tales como la cloración en ebullición, la cloración de sal fundida y la cloración del horno de pozo de 3 maneras. La cloración en ebullición es el método principal para la producción de cuatro cloruros de titanio (China, Japón, Estados Unidos), seguido de cloración de sal fundida (países de la CEI), y el horno de cuba ha sido eliminado. En el proceso de cloración en ebullición, el material rico en titanio de alto grado con bajo contenido de calcio y magnesio se utiliza como materia prima.

1, cloración en ebullición

La cloración en ebullición es un método para preparar cuatro cloruros de titanio utilizando material rico en titanio de partículas finas y agente reductor de carbono sólido (coque de petróleo), que se somete a cloración bajo la acción de un flujo de alta temperatura y cloro. El método puede acelerar la transferencia de masa y la transferencia de calor de la fase gas-sólido, y fortalecer las características de producción. En la actualidad el uso de materias primas con escoria de cloración de alto punto de ebullición, rutilo natural y rutilo, etc. El diámetro del horno de cloración hirviente recientemente desarrollado en la planta de titanio Fushun y la planta de titanio Zunyi es 1,4 m y phi m, respectivamente, La tecnología de la cloración de la placa no tamiz, en el que la planta de titanio Zunyi está diseñado para producir un total de alrededor de cuatro de cloruro de titanio (T), que es de alrededor de 70 mg / día.

2, cloración de sal fundida

La cloración de sales fundidas es un método para preparar cuatro cloruros de titanio en el medio de la sal fundida (principalmente compuesto por KCl, NaCl, MgCl2 y CaCl2), y por la incorporación de cloro gaseoso. La electrolitos de desecho normalmente se puede utilizar en magnesio electrolítico, bajo la condición de 973K ~ 1073K llena de cloro, la velocidad de reacción de cloración por las propiedades de fusión, composición, agente reductor, propiedades de la materia prima, temperatura de cloración, concentración de cloro y la velocidad de entrada, , El contenido de carbono y otros factores. La mejor composición de sal fundida en la producción de cloruro de titanio cis cuatro se muestra en la tabla 4.

La cloración de la sal fundida es el desarrollo exitoso de la antigua Unión Soviética en 1960, con cuatro métodos de producción de cloruro de titanio, las características de las materias primas de este método no sólo es aplicable a la antigua Unión Soviética (escorias de titanio que contienen aproximadamente 6% , La capacidad de producción de horno de 20 t / m2 ~ 25 t / m2 de cloruro de titanio cuatro, área de sección de sal fundido es de 6m2. Gran sal fundida Nissan cuatro cloruro de titanio era de 120 t ~ 150 T, era un horno rectangular en lugar de horno circular, tamaño de la sal fundida circular con un diámetro de 5 m * 8,5 m, el diámetro interno es 2,76 m, rectangular es 4,5 mx 3,5 mx 8,5 M. No hay una esquina muerta en el horno circular, la resistencia del cuerpo del horno se incrementa, la revisión de 3 años es más de 1 veces y la vida útil del horno rectangular se prolonga casi 1 vez. La cloración de la sal fundida puede utilizar una variedad de materiales ricos en titanio, además de contener calcio y escoria de titanio, es ahora ampliamente utilizado por el 87% ~ 91% (Fe2O3 3TiO2) fundición de escorias de titanio (TiO2), también puede utilizar rutilo.

Ucrania por la producción de cloración de sal fundida ha sido de 40 años de historia, no sólo es adecuado para la característica de MgO, concentrado de titanio con alto contenido de CaO, pero también tiene las siguientes ventajas: 1) unidades de cloruro con alta productividad, hasta 20 T / m2 - D ~ 25t / m2 - D TiCl _ {4}; 2) cloruro a baja temperatura es 800 ° C, una gran cantidad de impurezas no entran en el TiCl4 para el cloruro; 3) de la carga de cuatro titanio cloruro de titanio industria, la tasa de recuperación es alta, hasta el 95%; La purificación de la sal fundida en sí tiene el papel de TiCl4, TiCl4 bajo contenido de impurezas, vanadio, silicio, carbono, cloro y otras impurezas contenido total inferior al 2%; La preparación de los productos de TiCl _ {4} es más del 98%, puede hacer que las impurezas de AlCl _ {3}, FeCl _ {3}, CaO, MgO y SiO _ {2} permanezcan en medio de sal fundido, y luego se descargan; 4) compuesto de menos exigentes sobre la granularidad de las materias primas, la escoria de titanio puede utilizar granularidad fina; 5) el proceso de reacción no produce gases residuales COCl2, no hay peligro de explosión. El contenido de Cl2 y HCl en el gas de escape es muy pequeño, y la contaminación no es grande.

3, cloración del horno del eje

El eje será escoria de titanio es cloruro de cloruro (o rutilo) y coque de petróleo de molienda fina, agregando aglutinante y grupo de mezcla y la briqueta de coquefacción hecho, apilados en el horno de cloruro vertical, un método de capa de estado sólido y cloro para producir cuatro titanio Cloruro, también conocido como capa fija o cloruro de cloruro de conglomerados en la actualidad, la ley básica se ha eliminado.

Dos, método de reducción de Mg

La esencia de la reducción del magnesio se encuentra a 880 ~ 950 ° bajo atmósfera de argón, se obtuvieron cuatro cloruros de titanio y magnesio por reacción de titanio esponjoso y cloruro de magnesio, eliminación de cloruro de magnesio en esponja de titanio y exceso de magnesio por destilación al vacío para obtener titanio puro Por condensación destilada recuperación de metal fundido magnesio, cloruro de magnesio por recuperación de electrólisis de sal fundida de magnesio y cloro. La preparación de titanio a partir de cuatro cloruros de titanio refinados se divide en reducción y destilación de las dos etapas. En un largo periodo de tiempo, la reducción, la destilación se llevan a cabo paso a paso, y ha sido la tendencia de la integración, a gran escala.

1, reducción de magnesio

La principal reacción de reducción de magnesio:

TiCl _ {4} + 2Mg = Ti + 2MgCl _ {2}

En el proceso de reducción, las impurezas traza en TiCl4, tales como AlCl3, FeCl3, SiCl4, VOCl3, etc., se reducen todas al metal correspondiente por reducción de magnesio. Las impurezas, tales como potasio, calcio, sodio, etc., son también agentes reductores, que reducen el TiCl4 y producen el correspondiente cloruro de impurezas. El proceso de reducción de magnesio incluye: TiCl4 líquido, gas y gasificación líquida TiCl4 Mg difusión de TiCl4 y Mg moléculas adsorbidas en el centro activo, en el centro activo de reacción química, nucleación, crecimiento de cristales, titanio MgCl2 desorción, difusión MgCl2. El paso clave en este proceso es la nucleación de la cristalización, que se acompaña de una nucleación heterogénea.


2, destilación al vacío

Después de la reducción de MgCl2, 55% ~ 60%, 25% ~ 30%, MgCl210% ~ 15% y TiCl3 y TiCl2 se usaron en la reducción de magnesio y MgCl2 en esponja de titanio.

En el proceso de destilación al vacío, la esponja de titanio, que se redujo al producto, se sometió a un largo período de sinterización a alta temperatura, y la densificación del producto disminuyó gradualmente, y los poros capilares se redujeron gradualmente.

3, reducción de magnesio, proceso de destilación y equipo

Las grandes empresas metalúrgicas de titanio son empresas mixtas de titanio de magnesio, la mayoría de los fabricantes utilizan la destilación de reducción del proceso integrado. Este proceso se conoce como el método de combinación o el método de semi combinación, que realiza el circuito cerrado de la materia prima Mg-Cl2-MgCl2.

Equipos integrados de destilación por reducción, divididos en "U" invertido y "I" tipo dos. Invertido "U" tipo de equipo es restaurar el tanque (tanque de destilación) y el tanque de condensado con la válvula entre la conexión de tubería, configurar un dispositivo de calefacción especial, todo el sistema antes de la reducción del equipo ensamblado. "Sistema I" proceso de integración, tales como la reducción en el único pre-ensamblado, que se llama el método combinado de equipo; Y el primer equipo de reducción ensamblado, para ser reducido mientras que acabado caliente, entonces el equipo del sistema condensó el tanque ensamblado por la operación de la destilación se llama en el equipo, con el enchufe del magnesio "acoplamiento del segmento de la transición.


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