Титанова губка

Пресована титанова губка

Титанова губка — сировина для виготовлення металічного титану. Титанову губку отримують магнійтермічним (СНД, США, Японія, Китай) і частково натрійтермічним (США, Велика Британія) відновленням тетрахлориду титану.

Виробництво

Технологічна схема виробництва титанової губки включає наступні операції:

•  виробництво титанового шлаку методом плавки ільменітового концентрату в рудно-термічних печах;
•  отримання титанвміщуючої шихти;
•  отримання тетрахлориду титана технічного;
•  ректифікаційна очистка тетрахлориду титану технічного;
•  відновлення титану із тетрахлориду титану технічного;
•  вакуумна сепарація;
•  переробка блоків титану губчатого.

Виробництво титанового шлаку полягає у відновлювальній рудо-термічній плавці ільменітового концентрату разом з вуглецевим відновлювачем — вугіллям, коксом чи антрацитом при температурі 1650–1800 °C. Шлак зливають і після охолодження направляють на підготовку титанвміщуючої шихти.

Титановмісну шихту отримують змішуванням титанового шлаку, вуглецевого відновлювача і хлористого натрію. Тетрахлорид титану утворюється при хлоруванні шихти в розплаві солей у сольових хлораторах (СНД), або хлораторах «киплячого шару» (на закордонних підприємствах); та подальшій конденсації парогазовій суміші, яка виходить із хлоратора в системі апаратів конденсації.

Далі тетрахлорид титану очищують ректифікацією від ванадію та інших домішок.

Відновлення титану із тетрахлориду титану проводиться в апаратах відновлення. Для цього в апарат заливають магній. Апарат з магнієм встановлюють у піч відновлення; в апарат подається тетрахлорид титану. В процесі взаємодії утворюється хлорид магнію, який періодично зливається в ківш і направляється на електроліз для отримання магнію. Після закінчення процесу відновлення апарат з реакційною масою встановлюється в холодильник для охолодження.

Процес вакуумної сепарації реакційної маси здійснюється наступним чином. Апарат сепарації встановлюється в піч і включаються нагрівачі печі. Апарат витримується протягом п'яти годин при температурі 850 ⁰С. При розігріванні з реакційної маси відганяються пари магнію і дихлориду магнію. Після закінчення сепарації нагрівачі вимикають, в апарат подають аргон і він охолоджується. Апарат демонтують і реторту з блоком титану губчатого направляють на переробку.

Виробництво тетрахлориду титану — сировини для виробництва губки, — в СНД базується на використанні шлаків із вмістом TiO₂ 85-91%, які виплавляються в руднотермічних печах з ільменітових концентратів, та хлоруються у хлораторах з розплавом солей. За кордоном основною сировиною слугує природний чи синтетичний рутил, який піддається хлоруванню у хлораторах «киплячого шару».

Головні виробники

Виробництво титанової губки здійснюють США, Японія, Китай, Казахстан, Російська Федерація, Україна та інші. Виробництво губки в Японії в 2011 р. зросло до 66 тис. т. Китай вийшов на обсяги виробництва 54,6 тис. т (майже 30% світового виробництва).

Російська Федерація — це третій у світі за обсягами виробництва виробник титанової губки — 20 тис. т на рік. Помітним виробником губки є Казахстан (УКТМК).

Джерела

• Губчатый титан [Архівовано 26 червня 2017 у Wayback Machine.]