Titan Yer qobig'ida juda ko'p va Xitoy titan resurslari bo'yicha jahon miqyosida birinchi o'rinda turadi, tasdiqlangan zaxiralar dunyodagi jami zahiraning taxminan 38,8% ni tashkil qiladi. Ushbu resurslar asosan Xitoyning janubi-g'arbiy, markaziy-janubiy va shimoliy hududlarida jamlangan 20 dan ortiq viloyat va mintaqalarda 100 dan ortiq kon qazish joylari bo'ylab taqsimlanadi. Xususan, Panxi mintaqasidagi vanadiy-titanli magnetit konlari katta zahiralari bilan dunyoga mashhur bo‘lib, Xitoyning titanium resurslarining 92 foizini tashkil etib, mamlakat titan sanoati uchun mustahkam poydevor yaratmoqda. Shu bilan birga, titanning hozirgi ishlab chiqarish jarayoni uzoq jarayon davrlari, yuqori energiya iste'moli va jiddiy ifloslanish bilan tavsiflanadi, bu esa yuqori narxlarga olib keladi va uning keng qo'llanilishini cheklaydi. Binobarin, yangi arzon narxlardagi titan ishlab chiqarish usullarini ishlab chiqish Xitoyning yirik titan resurs mamlakatidan titan ishlab chiqarish quvvatiga o'tishini tezlashtirish uchun katta ahamiyatga ega.
An'anaviy titan metallurgiya jarayoni
"Kroll jarayoni" deb nomlanuvchi an'anaviy titanni eritish jarayoni metall titanni olish uchun titanium tetrakloridni (TiCl4) metall natriy yoki magniy bilan kamaytirishni o'z ichiga oladi. Titan erish nuqtasidan pastroq ishlab chiqarilganligi sababli, u shimgichga o'xshash shaklda mavjud, shuning uchun "gubka titan" nomi. Kroll jarayoni uchta asosiy bosqichdan iborat: titanga boy materiallarni tayyorlash, TiCl4 ishlab chiqarish va shimgich titan ishlab chiqarish uchun kamaytirish va distillash.
Yangi titan metallurgiya jarayonlari
Metall titan ishlab chiqarish tannarxini kamaytirish uchun tadqiqotchilar TiCl4 elektroliz, ITP (Armstrong) jarayoni, FFC jarayoni, OS jarayoni, Pre-Reduction jarayoni (PRP), QT jarayoni, MER jarayoni va USTB jarayonini o'z ichiga olgan ko'plab yangi ekstraktsiya usullarini o'rgandilar. .
Titan ishlab chiqarish uchun TiCl4 elektroliz
Titan oksidlari va titanium xloridlari sanoat titan ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida xizmat qilishi mumkin. Biroq, kislorod va uglerod aralashmalarini samarali olib tashlash qobiliyati tufayli titanium metall ishlab chiqarish uchun kashshof sifatida faqat titanium xlorid ishlatilgan. Hozirgi tadqiqotlar TiCl4 ni tayyorlash va tozalashga qaratilgan bo'lib, natriyni termal kamaytirish, kislorodni kamaytirish, vodorodni kamaytirish va to'g'ridan-to'g'ri elektroliz kabi usullar o'rganilmoqda.
Armstrong/ITP (Xalqaro titanium kukuni) jarayoni
1997 yilda tashkil etilgan ITP, AQShning Chikago shahrida joylashgan bo'lib, TiCl4 ni kamaytirish uchun gazsimon natriydan foydalanadi, bu titanium kukunini uzluksiz ishlab chiqarish imkonini beradi. Ushbu usul TiCl4 bug'ini natriy gazi oqimiga quyishni o'z ichiga oladi, titanium kukuni va NaCl hosil qiladi, keyinchalik distillash, filtrlash va yuvish orqali ajratiladi. Jarayon mahsulotning yuqori tozaligi va ekologik tozaligi bilan faxrlanadi, biroq ishlab chiqarish tannarxini pasaytirish va mahsulot sifatini yaxshilashda muammolar saqlanib qolmoqda.
FFC jarayoni (Kembrij jarayoni)
2000 yilda professor DJ Fray va uning Kembrij universitetidagi hamkorlari tomonidan taklif qilingan FFC jarayoni qattiq titan oksidini katod sifatida, grafitni anod sifatida va ishqoriy tuproq metall xlorid eritmasini elektrolit sifatida elektrolizlashni o'z ichiga oladi. Bu usul ekologik jihatdan qulay, qisqa ishlab chiqarish davriga ega, lekin mahsulotdagi kislorodning yuqori miqdori va jarayonning uzluksizligi kabi muammolarga duch keladi.
OS jarayoni
Yaponiyada One va Suzuki tomonidan ishlab chiqilgan bu jarayon TiO2 ni metall titanga kamaytirish uchun elektrolitik yo'l bilan olingan kaltsiydan foydalanadi. Jarayon Ca/CaO/CaCl2 eritmasida, titan oksidi kukuni katodli savatga solingan holda amalga oshiriladi. Usul xarajatlarni sezilarli darajada kamaytirishni va'da qiladi, ammo nisbatan yuqori kislorodli titan metallini ishlab chiqaradi.
PRP jarayoni
Yapon olimlari tomonidan taklif qilingan bu usul TiO2 ni CaO yoki CaCl2 kabi oqimli moddalar bilan aralashtirib, aralashmani shakllantiradi, uni sinterlaydi va titan kukunini ishlab chiqarish uchun yuqori haroratlarda kaltsiy bug'iga ta'sir qiladi. Olingan kukun kislorod miqdori kamaygan holda 99% tozalikka erishishi mumkin.
QiT jarayoni
Quebec Iron and Titanium Inc. tomonidan ishlab chiqilgan bu jarayon titan metallini ishlab chiqarish uchun eritilgan tuz muhitida titan shlaklarini elektrolizlashni o'z ichiga oladi. Jarayon bir yoki ikki bosqichda amalga oshirilishi mumkin, bu shlakdagi titan miqdori va nopoklik darajasiga bog'liq.
MER jarayoni
MER korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqilgan bu jarayon anod sifatida TiO2 yoki rutildan va elektrolit sifatida xlorid aralashmasidan foydalanadi. Anod elektroliz jarayonida CO va CO2 gazlari aralashmasini chiqaradi, titanium ionlari katodda metall titanga qaytariladi.
USTB jarayoni
2005 yilda Pekin fan va texnologiya universiteti professori Chju Xongmin va uning jamoasi erigan tuz elektrolizi orqali shimgich titanini olishning yangi usulini taklif qildilar - TiO · mTC anodining elektrolizi, TiO2 va TiC ning eruvchan qattiq eritmasi. sof titan hosil qiladi.
Bu usul uglerod va titan dioksidi yoki titanium karbid va titanium dioksid kukunlarini stexiometrik nisbatlarda aralashtirishni, ularni shaklga bosishni va keyin ma'lum sharoitlarda metall o'tkazuvchanlikka ega TiO · mTC anodini hosil qilishni o'z ichiga oladi. Elektrolit sifatida gidroksidi metall yoki gidroksidi tuproqli galogenidlarning erigan tuzi yordamida elektroliz ma'lum bir haroratda amalga oshiriladi. Ushbu jarayon davomida titan past valentli ionlar shaklida erigan tuzda eriydi va katodda cho'kadi, anod tarkibidagi uglerod va kislorod esa gazsimon uglerod oksidlarini (CO, CO2) yoki kislorod (O2) hosil qiladi, ular ajralib chiqadi. . Ushbu usul kislorod miqdori 300 × 10-6 dan kam bo'lgan, milliy birinchi darajali standartga javob beradigan va 89% gacha bo'lgan katod oqimi samaradorligiga erishish uchun yuqori tozalikdagi titanium metall kukunini ishlab chiqarishi mumkin.
Ushbu usulning sezilarli afzalliklari orasida elektroliz jarayonini anodli shilimshiq hosil qilmasdan uzluksiz bajarish qobiliyati, jarayonning soddaligi, arzonligi va ekologik tozaligi kiradi.
Metall titan qazib olish metallurgiyaning muhim tadqiqot sohasi bo'lib, eritilgan tuz elektroliz jarayoni titan metallurgiyasi uchun Kroll jarayoniga eng istiqbolli alternativ hisoblanadi. Titan resurslarining katta zahiralari va muhim ahamiyatini hisobga olgan holda, vanadiferli titanomagnetitdan har tomonlama foydalanish katta ahamiyatga ega. Titan qazib olish jarayonlarining joriy tadqiq va ishlanma holatini o'rganar ekanmiz, TiCl4 dan kashshof sifatida foydalaniladigan jarayonlar odatda tannarxni pasaytirishda qiyinchiliklarga duch keladi, TiO2 dan metall titanni to'g'ridan-to'g'ri tayyorlash esa chuqurroq izlanishga loyiqdir. Agar texnik muammolarni bartaraf etish mumkin bo'lsa, sanoat miqyosida qo'llash mumkin bo'lishi mumkin.
