O que saber sobre esponja de titânio
A esponja de titânio é uma importante matéria-prima utilizada na produção de ligas de titânio e outros produtos de titânio. Então, como é gerada a esponja de titânio? Aqui está uma breve introdução:
1. Como é produzida a esponja de titânio:
Refino de minério de titânio: A produção de esponja de titânio geralmente começa a partir de minério de titânio (como ilmenita, minério de rutilo, etc.). Primeiro, o minério de titânio passa por beneficiamento e britagem para extrair minério de titânio de alto teor.
Lixiviação de cloreto: O minério de titânio geralmente contém óxidos e pequenas quantidades, por isso precisa ser lixiviado por cloreto para extrair titânio. Nesta etapa, o minério reage com o gás cloro para gerar gás cloreto de titânio (TiCl4).
Purificação do gás cloreto de titânio: O gás cloreto de titânio precisa ser purificado para atingir seu propósito. Tecnologias como condensação e melhoria são geralmente usadas para purificar o gás cloreto de titânio.
Geração de esponja de titânio reduzida: O gás cloreto de titânio purificado reage com pó de magnésio puro ou outros agentes em alta temperatura para gerar esponja de titânio. Nesta etapa, a esponja de titânio é produzida na forma de pó ou bloco.
Processamento de esponja de titânio: A esponja de titânio é geralmente gerada em pequenas quantidades e requer processamento adicional, como oxidação, remoção de impurezas, refino, etc., para atender aos requisitos dos produtos de esponja de titânio.
2. Processo de processamento de esponja de titânio:
⑴ Processo de cloração. O tetracloreto de titânio é a principal matéria-prima para a produção de esponja de titânio. Atualmente, existem três métodos principais de preparação: cloração por ebulição, cloração com sal fundido e cloração em forno de cuba.
O método de cloração por ebulição é atualmente o principal método para a produção de tetracloreto de titânio. A cloração por ebulição é um método que utiliza materiais ricos em titânio de granulação fina e agente redutor sólido carbonáceo (coque de petróleo) para realizar uma reação de cloração em estado fluidizado sob a ação de alta temperatura e fluxo de gás cloro para produzir tetracloreto de titânio. Após décadas de pesquisa e desenvolvimento, este método possui um processo de produção maduro e é amplamente utilizado no país e no exterior.
A cloração de sal fundido é um método de preparação de tetracloreto de titânio suspendendo escória de titânio finamente moída ou rutilo e coque de petróleo em um meio de sal fundido (os principais componentes são KCl, NaCl, MgCl2 e CaCl2) e passando cloro gasoso.
A cloração do forno de eixo envolve a moagem fina de escória de cloreto de titânio (ou rutilo) e coque de petróleo, adicionando um aglutinante, misturando-os para formar briquetes e, em seguida, coqueando-os. Os briquetes resultantes são empilhados em um forno vertical de cloração. O método de reação com cloro gasoso no estado de camada sólida para produzir tetracloreto de titânio também é chamado de cloração em camada fixa ou cloração em pellets. Este método foi basicamente eliminado devido ao baixo rendimento e baixa qualidade do produto.
⑵ Processo de refino
O refino e purificação do tetracloreto de titânio incluem principalmente o uso de destilação para remover impurezas de alto ponto de ebulição e impurezas de baixo ponto de ebulição, e o uso de métodos químicos para remover impurezas de vanádio.
Para a destilação de tetróxido de titânio, meu país usa há muito tempo uma torre de destilação com válvula flutuante de alta eficiência e o efeito é muito bom.
Quanto ao método de remoção de vanádio, no passado foi utilizado fio de cobre para remover vanádio. Porém, existem problemas como grande consumo de fio de cobre, alto custo e alta intensidade de mão de obra. Este método está sendo gradualmente eliminado. A remoção de vanádio do pó de alumínio é o melhor método, com baixo custo e sem desperdício de água. A escória de remoção de vanádio também pode ser usada para extrair vanádio, que está sendo promovido na China.
⑶ Processo de redução-destilação
O método de redução-destilação é usado para produzir esponja de titânio. Existem dois processos de combinação comumente usados: "método de combinação do tipo I" e "método de combinação do tipo ∩". O método de junta tipo I também é chamado de método de série, e o método de junta tipo ∩ também é chamado de método paralelo. Ambos os métodos têm vantagens únicas e são utilizados em nosso país.
⑷ Processo eletrolítico de magnésio
Atualmente, as fábricas estrangeiras de esponjas de titânio utilizam amplamente eletrolisadores multipolares e eletrolisadores de magnésio sem separador. No entanto, a tecnologia doméstica de magnésio eletrolítico é relativamente atrasada, resultando em alto consumo de energia e cloro na produção de esponja de titânio. Portanto, nos últimos anos, novas fábricas nacionais adotaram eletrolisadores multipolares avançados em grande escala e eletrolisadores de magnésio sem separador, e a tecnologia de produção foi bastante melhorada.
Atualmente, a capacidade de produção de esponjas de titânio do meu país ocupa o primeiro lugar no mundo. No entanto, em comparação com o nível avançado internacional, ainda existe uma certa lacuna na escala de produção, na tecnologia de produção e na qualidade do produto. A tarefa de atingir verdadeiramente o nível internacional avançado ainda é muito árdua.
