楼主 | 收藏 | 举报 2020-07-27 13:58   浏览:49   回复:0

海绵钛的生产工艺

海绵钛,是制取工业钛合金的主要原料,外表呈疏松的多孔海绵状,性质活泼,极易氧化。这种多孔的“海绵钛”无法直接使用,必须将它们熔化成液体,才能铸成钛锭、钛棒等金属钛材。
海绵钛的生产主要有以下四道工艺:
一、氯化工艺

四氯化钛是生产海绵钛的主要原料,目前主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化3种制取方法。

沸腾氯化,是现行生产四氯化钛的主要方法。沸腾氯化是采用细颗粒富钛料与固体碳质(石油焦)还原剂,在高温、氯气流的作用下呈流态化状态进行氯化反应,从而制取四氯化钛的方法。经过几十年的研发,此法已有一套成熟的生产流程,并在国内外得到了广泛应用。

熔盐氯化,是将磨细的钛渣或金红石和石油焦悬浮在熔盐(主要由KCl、NaCl、MgCl2 和CaCl2 组成)介质中,并通入氯气,从而制取四氯化钛的方法。

竖炉氯化,是将被氯化的钛渣(或金红石)与石油焦细磨,加粘结剂混匀制团并经焦化,将制成的团块料堆放在竖式氯化炉中,呈固体层状态与氯气作用从而制取四氯化钛的方法,也称固定层氯化或团料氯化,该法由于产量较低、产品质量不高基本已被淘汰。

二、精制工艺

四氯化钛的精制提纯,主要包括采用精馏法除去高沸点杂质和低沸点杂质、采用化学法除去钒杂质两部分。

四氧化钛的精馏,我国早就使用了高效的浮阀精馏塔,效果很好。

至于除钒方法,过去一直采用铜丝除钒,但存在许多问题,如铜丝耗量大、成本高、劳动强度大等,目前此法正在逐步被淘汰。铝粉除钒是一种较好的方法,成本低,不产生废水,除钒残渣还可用于提钒,正在国内进行推广。

三、还原-蒸馏工艺

还原-蒸馏法生产海绵钛,普遍采用“I型联合法”和“∩型联合法”两种联合法工艺。I型联合法又称串联法,∩型联合法又称并联法,两种方法分别具有各自独到的优势,在我国都有所应用。

四、电解镁工艺

目前国外海绵钛厂已广泛采用多极电解槽和无隔板镁电解槽,而国内电解镁技术相对落后,造成海绵钛生产的电耗和氯耗偏高。因此,最近几年国内新建工厂都采用了先进的大型的多极电解槽和无隔板镁电解槽,生产技术有了很大的提高。

目前我国海绵钛产能已居世界第一,但与国际先进水平相比,生产规模、生产技术和产品质量还有一定差距,真正要达到国际先进水平任务还十分艰巨。

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