鈦冶金知識(shí)概括-全文預(yù)覽
【正文】 （c）將制得的還原產(chǎn)物，進(jìn)行水洗除鹽操作，最后經(jīng)過產(chǎn)品處理即得成品海綿鈦。其典型工藝將在后面詳細(xì)介紹。工業(yè)方法的選擇依據(jù)是：能保證產(chǎn)品質(zhì)量，獲得優(yōu)質(zhì)純鈦；成本低廉，產(chǎn)品有競爭力；“三廢”少等。四氯化鈦金屬熱還原法，活潑性金屬可以把TiCl4還原成金屬鈦，除以鈉和鎂作為還原劑的還原方法外，人們還研究過鋰、錳和鋁的還原方法。 金屬熱還原法某些活潑性金屬可以將TiO2還原為金屬鈦，如鋰、鈣、鎂、鋇和鋁等?！ iCl4＋O2＝TiO2＋2Cl2 ↑ 4AlCl3＋3O2＝Al2O3＋6Cl4 ↑將粉碎后的初級鈦白粉進(jìn)行脫氯、分級等處理，得到金紅石型鈦白粉。我國氯化法鈦白粉生產(chǎn)僅有攀錦鈦業(yè)公司一家，大部分仍采用較落后的硫酸法生產(chǎn)工藝。第四階段：從2000年至今的“成熟期”。鈦白粉工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了旺盛的勢頭，尤其是80年代后期，最多時(shí)全國共有鈦白粉生產(chǎn)廠100余家。從第一套正規(guī)設(shè)計(jì)建設(shè)的湖南永利化工股份有限公司(原湖南株洲化工廠)硫酸法鈦白粉裝置開始，五十多年來，我國鈦白粉工業(yè)發(fā)生了很大的變化，取得了令人矚目的成就，目前，我國鈦白粉生產(chǎn)規(guī)模僅次于美國居世界第二。這8大公司的產(chǎn)量占世界鈦白粉總產(chǎn)量的86%，其中杜邦公司就占了近25%。1958年，杜邦公司建成10萬t/a氯化法鈦白粉生產(chǎn)廠。 世界鈦白粉發(fā)展歷史人們早在1824年就開始了鈦白粉的制備和性能的研究。5）生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制和管理。4） 大型鎂還原蒸餾聯(lián)合法提高產(chǎn)品合格率。但獨(dú)聯(lián)體的技術(shù)也有許多缺點(diǎn)，需要研究改進(jìn)。我國主要是銅絲除釩，技術(shù)成熟，可獲得高質(zhì)量的四氯化鈦，但是間歇操作，銅絲球失效后的洗滌再生操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作環(huán)境差，銅耗高，除釩成本高，含銅廢水污染嚴(yán)重，僅適合小規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用。因此，進(jìn)行大型氯化爐的研發(fā)工作，改進(jìn)氯化爐結(jié)構(gòu)和氯氣分布，實(shí)現(xiàn)氯化的計(jì)算機(jī)控制，以提高氯利用率和回收率，大幅度降低氯氣的損耗是發(fā)展方向。3）設(shè)備大型化4）生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。這些企業(yè)實(shí)現(xiàn)了流程封閉，是Mg、MgCl2和Cl2在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，電解氯氣直接送氯化車間，還原產(chǎn)物MgCl2直接送電解車間，電解儲(chǔ)的熱鎂直接送至還原爐內(nèi)，減少了熱能的損耗。（4）能源及環(huán)保海綿鈦是一個(gè)耗能大的產(chǎn)業(yè)，如果今后能源價(jià)格上漲對于企業(yè)效益有較大的影響?？偟膩碚f，中國鈦產(chǎn)品質(zhì)量已于國外產(chǎn)品大體相當(dāng)，但也確實(shí)存在一定的差距，如海綿鈦的硬度值偏高，按國外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)鈦加工材的合格率偏低，表面質(zhì)量較差等，這些差距制約了中國鈦制品更為廣泛的應(yīng)用和進(jìn)一步的市場開拓。如果新建l萬噸海綿鈦廠，需要投資10億元以上，加上新建廠技術(shù)的成熟、完善期較長，其間接投資更為巨大。根據(jù)專家分析，遵義鈦廠、撫順鋁廠鈦分廠以及天津化工廠、唐山天赫鈦業(yè)、洛陽新安縣雙瑞萬基鈦業(yè)等，在近期成功實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)的可能性較大，其它企業(yè)能否成功建成、順利投產(chǎn)，目前還很難說。截止到2007年底，中國海綿鈦的年產(chǎn)能達(dá)58000t，比2006年多生產(chǎn)了27163t，%。表3 海綿鈦生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)能力國 家生 產(chǎn) 廠 家年產(chǎn)能/t俄羅斯阿維斯瑪鈦鎂聯(lián)合企業(yè)30000哈薩克斯坦烏斯特卡明諾戈?duì)査箍蒜佹V聯(lián)合企業(yè)45000烏克蘭扎波羅什鈦鎂聯(lián)合企業(yè)13000日 本住友公司尼崎分公司15000東邦鈦公司12000美 國鈦金屬公司14000中 國遵義鈦業(yè)股份有限公司14000撫順金銘鈦業(yè)5000合 計(jì)144000隨著海綿鈦價(jià)格漲勢迅猛，整個(gè)鈦行業(yè)迅速復(fù)蘇。目前，尚無其他可替代Kroll法生產(chǎn)海綿鈦的技術(shù)。從此，鎂還原法（又稱克勞爾法）和鈉熱還原法（又稱為亨特法）成為生產(chǎn)海綿鈦的工業(yè)方法。TiCl4的熔點(diǎn)為23℃，沸點(diǎn)136℃。二氧化鈦在自然界中存在三種同素異形態(tài)，即金紅石型、銳鈦型和板鈦型。致密鈦在空氣中是極為穩(wěn)定的，加熱到500～600℃時(shí)，由于表面為一層氧化物薄膜所覆蓋而防止其進(jìn)一步氧化。鈦的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能較差，近似或略低于不銹鋼；鈦能耐高溫，熔點(diǎn)在1668℃，比黃金高近427℃，比鋼高近227℃，比鐵高138℃，是輕金屬中的高熔點(diǎn)金屬。 鈦的性質(zhì)純凈的鈦是銀白色金屬，外觀似鋼，呈銀灰色金屬光澤。當(dāng)時(shí)，克拉普羅茲發(fā)現(xiàn)這種氧化物的時(shí)候也不知道氧化物是什么，只是證實(shí)其中含有與格雷戈?duì)査l(fā)現(xiàn)的元素一樣的元素，所以，他把此元素命名為titanium（鈦）取自神話中的“泰坦”（Titans），意指大地之神的兒子?？死樟_茲從匈牙利帶回的礦物中成功地分離出一種新的金屬氧化物，這種金屬氧化物就是金紅石(TiO2)，也就是我們鈦廠所有的主原料。鈦金屬被廣泛應(yīng)用于航空、體育、電力、制鹽、船舶、海洋，醫(yī)藥，冶金等等領(lǐng)域。可以說，鈦同時(shí)兼有鋼(強(qiáng)度高)和鋁(質(zhì)地輕)的優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的結(jié)構(gòu)材料。在鈦礦中鈦主要以TiO2和鈦酸鹽的形式存在。鈦的最重要和最穩(wěn)定的化合物是二氧化鈦（TiO2）和四氯化鈦（TiCl4）。四氯化鈦是一種無色透明的液體，在潮濕空氣中或遇水發(fā)生水解，產(chǎn)生腐蝕性白煙，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味。3 鈦工業(yè)的發(fā)展歷史 世界鈦工業(yè)發(fā)展歷史。隨著采用Hunter法生產(chǎn)海綿鈦的美國RMI(活性金屬工業(yè)公司)以及英國狄賽德鈦公司于1992年～1993年關(guān)閉，現(xiàn)在全球僅有中國、日本、美國、俄羅斯、哈薩克斯坦和烏克蘭六個(gè)國家生產(chǎn)海綿鈦，且生產(chǎn)工藝全部采用Kroll法。
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