Χύτευση τιτανίου - Εταιρικά νέα - Νέα

Το τιτάνιο ανακαλύφθηκε το 1791, αλλά το πρώτο καθαρό τιτάνιο παρήχθη το 1910 και χρειάστηκαν περισσότερα από εκατό χρόνια. Ο λόγος είναι: το τιτάνιο είναι πολύ ενεργό σε υψηλές θερμοκρασίες και είναι εύκολο να συνδυαστεί με οξυγόνο, άζωτο, άνθρακα και άλλα στοιχεία. Χρειάζεται πολύ σκληρές συνθήκες για την εξαγωγή καθαρού τιτανίου.

Στη βιομηχανία, το θειικό οξύ χρησιμοποιείται συνήθως για την αποσύνθεση του ιλμενίτη για την παραγωγή διοξειδίου του τιτανίου και στη συνέχεια για την παραγωγή μετάλλου τιτανίου από διοξείδιο του τιτανίου. Το συμπυκνωμένο θειικό οξύ επεξεργάζεται τον αλεσμένο ιλμενίτη (συμπύκνωμα) και συμβαίνουν οι ακόλουθες χημικές αντιδράσεις:

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

FeTiO3 συν 2H2SO4 == TiOSO4 συν FeSO4 συν 2H2O

FeO συν H2SO4 == FeSO4 συν H2O

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

_20221216094946

Προκειμένου να απομακρυνθεί η ακαθαρσία Fe2(SO4)3, προστίθενται ρινίσματα σιδήρου, το Fe3 plus μειώνεται σε Fe2 plus, και στη συνέχεια το διάλυμα ψύχεται κάτω από 273 K έτσι ώστε το FeSO4·7H2O (πράσινο βιτριόλιο) να κρυσταλλωθεί ως παραπροϊόν.

Το Ti(SO4)2 και το TiOSO4 διαχωρίζονται σε κατακρήμνιση λευκού μετατιτανικού οξέος με νερό και η αντίδραση είναι:

Ti(SO4)2 συν H2O == TiOSO4 συν H2SO4

TiOSO4 συν 2H2O == H2TiO3 συν H2SO4

Το διοξείδιο του τιτανίου λαμβάνεται με φρύξη του μετατιτανικού οξέος:

H2TiO3 == TiO2 συν H2O

Το μέταλλο τιτάνιο παράγεται βιομηχανικά με τη μέθοδο της μεταλλοθερμικής αναγωγής για τη μείωση του τετραχλωριούχου τιτανίου. Αναμείξτε και θερμάνετε το TiO2 (ή φυσικό ρουτίλιο) και τη σκόνη άνθρακα σε 1000-1100K για επεξεργασία χλωρίωσης και συμπυκνώστε τον παραγόμενο ατμό TiCl4.

TiO2 συν 2C συν 2Cl2=TiCl4 συν 2CO-

Η αναγωγή του TiCl4 με τηγμένο μαγνήσιο σε αργό στους 1070 K αποδίδει ένα πορώδες σφουγγάρι τιτανίου:

TiCl4 συν 2 Mg=2MgC12 συν Ti

Αυτό το σφουγγάρι τιτάνιο συνθλίβεται, λιώνεται σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου κενού και τελικά κατασκευάζεται σε διάφορα υλικά τιτανίου.

Μπορεί επίσης να αντιδράσει: Ti συν 2I2=TiI4

Το λαμβανόμενο TiI4 αποσυντίθεται σε υψηλή θερμοκρασία (περίπου 1250 βαθμούς Κελσίου):

TiI4=Ti συν 2I2

Έτσι λαμβάνεται μια ράβδος καθαρού τιτανίου.