Получение титана

Научная литература / Титан / Получение титана

Цена – вот что еще тормозит производство и потребление, титана. Собственно, высокая стоимость – не врожденный порок титана. В земной коре его много – 0,63%. Минералы, содержащие титан находятся повсеместно. Важнейшие из них титаномагнетиты FeTiO3´nFe3O4, ильменит FeTiO3, сфен CaTiSiO5 и рутил TiO2. (В России месторождения титановых руд находятся на Урале, а крупнейший производитель Верхне-Салдинское ПО). Среди конструк­ционных металлов титан по распространенности занимает четвертое ме­сто, уступая лишь алюминию, железу и магнию. Высокая цена титана – следствие сложности извлечения его из руд и применение вакуумного оборудования при переплавке. При промышленном получении титана руду или концентрат переводят в диоксид титана, который затем хлорируют. Однако даже при 800-1000°С хлорирование протекает медленно. С достаточной для практических целей скоростью оно происходит в присутствии углерода, связывающего кислород в основном в CO2:

TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO2

Хлорид титана (IV) восстанавливают магнием

TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2

а образующуюся смесь подвергают нагреванию в вакууме. При этом магний и его хлорид испаряются и осаждаются в конденсаторе. Остаток - губчатый титан -переплавляют, получая компактный ковкий металл. Для очистки от кислорода, углерода и других вредных примесей восстановление титана проводят в герметичной аппаратуре в атмосфере аргона, а очистку и переплавку в глубоком вакууме.

Для получения титана высокой чистоты применяют иодидный метод, предложеннй еще в 1925 году. Суть этой технологии, в деталях разработана в 30-х гг. немецким химиком Вильгельмом Кроллем, и заключается в следующем. Черновой металл, загрязненный при­месями, нагретый до 100-200° С, взаимодействуя с йодом, образует четырехйодистый титан. Дальнейшее нагре­вание йодида до температуры примерно 1300–1500° С приводит к его разложению на титан и йод. Причем парообразный йод соединяется снова с черновым ме­таллом, а титан осаждается на раскаленной поверх­ности затравки из титана же. Примеси, находящиеся в черновом металле, взаимодействуют с йодом и не попадают на раскаленный чистый титан.

Ti(загрязненный)+2I2(газ)®100-200°С®TiI4(газ) ®1300-1500°С®Ti(чистый)+2I2(газ)

Смотрите также

Приложение 6
Подготовка нефти, включая газовый конденсат, в тоннах Российская Федераци                       910610930 Западная Сибирь                             708316453 Тюменская область              ...

Влияние физических и химических факторов на основность алкиламинов
...

Платина
...