תהליך יישום וייצור של מוצרי ספוג טיטניום

טיטניום ספוג הוא חומר הגלם לחומרי עיבוד טיטניום, המשמש בעיקר לייצור מתכת טיטניום מעודנת. טיטניום ספוג הוא בדרך כלל חלקיקים אפורים בהירים עם משטח נקי וללא תכלילים גלויים. הטוהר (איכות) הוא בדרך כלל 99.1-99.7. זוהי מתכת טיטניום דמוית ספוג המיוצרת על ידי הפחתת מתכת תרמית והיא חומר הגלם העיקרי לייצור סגסוגות טיטניום תעשייתיות. ייצור טיטניום ספוג הוא החוליה הבסיסית של תעשיית הטיטניום. זהו חומר הגלם לחומרי טיטניום, אבקת טיטניום ורכיבי טיטניום אחרים.

1. סיווג טיטניום ספוג
הסיווג של טיטניום ספוג מבוסס בעיקר על תכולת הטומאה והמיקרו-מבנה שלו. זיהומים כגון Fe, Ni ו-Cr בטיטניום ספוג מגיעים בעיקר מכלי התגובה, וזיהומים אלו יועשרו במהלך תהליך הסגסוג של טיטניום ספוג. בנוסף, למבנה המאקרו (צפיפות או רפיון) של טיטניום ספוג אין שום קשר למבנה המיקרו, הפאזה וגודל הגרגירים שלו, אלא נקבע על פי כמויות פיזיקליות. לכן, ניתן לסווג טיטניום ספוג לפי תכולת הטומאה שלו וצפיפות המקרוסקופית. ניתן לחלק טיטניום ספוג לחמש דרגות לפי טהרות שונות: WHTi0 עד MHTi4.

2. תהליך ייצור של ספוג טיטניום
ייצור ספוג טיטניום נוקט בעיקר בשיטת הפחתה תרמית של מגנזיום (שיטת Kroll), המשתמשת במגנזיום להפחתת טיטניום מטיטניום טטרכלוריד (TiCl4), ולאחר מכן בוואקום מזקק את המגיבים להפרדת ספוג טיטניום, מגנזיום ומגנזיום כלוריד כדי להשיג טיטניום בטוהר גבוה. סְפוֹג. תהליך זה נמצא בשימוש נרחב במדינות רבות ברחבי העולם, כולל סין, יפן, רוסיה וכו'.

בתהליך הייצור הספציפי, זיקוק הפחתה הוא תהליך הליבה, הקובע ישירות את האיכות הסופית של מוצרי ספוג טיטניום. לדוגמה, קבוצת Pangang משתמשת בתנורי זיקוק הפוכים מסוג "U" ו-"I" בקו הייצור שלה. ציוד זה פותר את הבעיות של פיזור חום ואיכות נמוכה של ספוג טיטניום מוגמר על ידי אופטימיזציה של פעולות תהליך כגון טמפרטורה, לחץ ומערכת האכלה ופריקה. בנוסף, Pangang הציגה גם טכנולוגיה אוקראינית ושיפרה אותה בשילוב עם תנאים מקומיים בפועל, ופיתחה טכנולוגיית הידרוליזה של שאריות זיקוק ותיקון תהליכי התאוששות באידוי, הפחתת טיטניום וטכנולוגיית טיטניום זיקוק.

בעתיד, מגמת הפיתוח של טכנולוגיית ייצור ספוג טיטניום תהיה לכיוון עלות נמוכה, תכולת זיהומים נמוכה וייצור ירוק. לדוגמה, הכלרה של מלח מותך, הסרת אבקת אלומיניום ונדיום וטכנולוגיית אלקטרוליזה של מגנזיום במיכל רב-שלבית מתאימות יותר לייצור טיטניום ספוג. בנוסף, עם התקדמות הטכנולוגיה, ציוד הייצור של טיטניום ספוג הוא גם בקנה מידה גדול ואוטומטי כדי לשפר את יעילות הייצור ולהפחית עלויות.

3. תוצרי לוואי של טיטניום ספוג
בתהליך הייצור של טיטניום ספוג, נוצרים מגוון מוצרים ותוצרי לוואי. להלן המוצרים העיקריים ותוצרי הלוואי:

1>ספוג טיטניום
התוצר הסופי של ייצור טיטניום ספוג הוא מתכת טיטניום רופפת ונקבובית דמוית ספוג, המשמשת בדרך כלל להכנת חומרים לעיבוד טיטניום, כגון מטילי טיטניום או אבקת טיטניום.

2>מגנזיום כלוריד נוזלי
בתהליך ייצור טיטניום ספוג בשיטת קרול, מיוצר מגנזיום כלוריד נוזלי כתוצר לוואי. זהו גז בטמפרטורה גבוהה שניתן למחזר כדי להפחית את זיהום הסביבה.

3>תחמוצת מגנזיום
ניתן להכין אבקת תחמוצת מגנזיום על ידי תגובת חמצון בשלב גז של מגנזיום כלוריד, תוצר לוואי של טיטניום ספוג. שיטה זו יכולה לנצל ביעילות מגנזיום כלוריד ולייצר תחמוצת מגנזיום בטוהר גבוה.

4>כְּלוֹר
בתהליך הייצור הנקי החדש של טיטניום ספוג, ניתן לחמצן מגנזיום כלוריד גזי ולבצע פירוליזה ישירות להכנת תחמוצת מגנזיום וכלור בטוהר גבוה. ניתן להשתמש בכלור שוב בהפחתת TiCl4.

לספוג טיטניום מגוון רחב של יישומים, כולל תעופה וחלל, מפעלים כימיים, מתקני התפלת מי ים ושדות אזרחיים. עם התפתחות הכלכלה העולמית והביקוש הגובר לחומרי היי-טק, שוק ספוג הטיטניום מציג מגמת צמיחה מהירה.