Beth i'w wybod am sbwng titaniwm
Mae sbwng titaniwm yn ddeunydd crai pwysig a ddefnyddir wrth gynhyrchu aloion titaniwm a chynhyrchion titaniwm eraill. Felly sut mae sbwng titaniwm yn cael ei gynhyrchu? Dyma gyflwyniad byr:
1. Sut mae sbwng titaniwm yn cael ei gynhyrchu:
Mireinio mwyn titaniwm: Mae cynhyrchu sbwng titaniwm fel arfer yn dechrau o fwyn titaniwm (fel ilmenite, mwyn rutile, ac ati). Yn gyntaf, mae mwyn titaniwm yn mynd trwy fwyn beneficiation a mathru i echdynnu mwyn titaniwm gradd uchel.
Trwytholchi clorid: Mae mwyn titaniwm fel arfer yn cynnwys ocsidau a symiau bach, felly mae angen ei drwytholchi â chlorid i echdynnu titaniwm. Yn y cam hwn, mae'r mwyn yn adweithio â nwy clorin i gynhyrchu nwy titaniwm clorid (TiCl4).
Puro nwy titaniwm clorid: Mae angen puro nwy titaniwm clorid i gyflawni ei bwrpas. Defnyddir technolegau megis anwedd a gwelliant fel arfer i buro nwy titaniwm clorid.
Cynhyrchu sbwng titaniwm llai: Mae'r nwy titaniwm clorid puredig yn adweithio â phowdr magnesiwm pur neu asiantau eraill ar dymheredd uchel i gynhyrchu sbwng titaniwm. Yn y cam hwn, cynhyrchir sbwng titaniwm ar ffurf powdr neu bloc.
Prosesu sbwng titaniwm: Mae sbwng titaniwm fel arfer yn cael ei gynhyrchu mewn symiau bach ac mae angen prosesu pellach, megis ocsidiad, tynnu amhuredd, mireinio, ac ati, i fodloni gofynion cynhyrchion sbwng titaniwm.
2. Sbwng titaniwm broses brosesu:
⑴ Proses clorineiddio. Titaniwm tetraclorid yw'r prif ddeunydd crai ar gyfer cynhyrchu sbwng titaniwm. Ar hyn o bryd, mae tri phrif ddull paratoi: clorineiddio berwi, clorineiddio halen tawdd a chlorineiddiad ffwrnais siafft.
Ar hyn o bryd, y dull clorineiddio berwi yw'r prif ddull ar gyfer cynhyrchu tetraclorid titaniwm. Mae clorineiddiad berwedig yn ddull sy'n defnyddio deunyddiau graen mân sy'n llawn titaniwm ac asiant lleihau carbonaidd solet (golosg petrolewm) i berfformio adwaith clorineiddio mewn cyflwr hylifedig o dan weithred tymheredd uchel a llif nwy clorin i gynhyrchu titaniwm tetraclorid. Ar ôl degawdau o ymchwil a datblygu, mae gan y dull hwn broses gynhyrchu aeddfed ac fe'i defnyddir yn eang gartref a thramor.
Mae clorineiddiad halen tawdd yn ddull o baratoi tetraclorid titaniwm trwy atal slag titaniwm wedi'i falu'n fân neu rutile a golosg petrolewm mewn halen tawdd (prif gydrannau yw cyfrwng KCl, NaCl, MgCl2 a CaCl2), a'i basio mewn nwy clorin.
Mae clorineiddio ffwrnais siafft yn golygu malu slag titaniwm clorid (neu rutile) a golosg petrolewm yn fân, gan ychwanegu rhwymwr, eu cymysgu i ffurfio brics glo, ac yna eu golosgi. Mae'r brics glo canlyniadol yn cael eu pentyrru mewn ffwrnais clorineiddio fertigol. Gelwir y dull o adweithio â nwy clorin yn y cyflwr haen solet i gynhyrchu tetraclorid titaniwm hefyd yn cael ei alw'n glorineiddiad haen sefydlog neu glorineiddio pelenni. Mae'r dull hwn wedi'i ddileu yn y bôn oherwydd allbwn isel ac ansawdd cynnyrch isel.
⑵ Proses fireinio
Mae puro a phuro tetraclorid titaniwm yn bennaf yn cynnwys defnyddio distyllu i gael gwared ar amhureddau pwynt berwi uchel ac amhureddau pwynt berwi isel, a defnyddio dulliau cemegol i gael gwared ar amhureddau vanadium.
Ar gyfer distyllu titaniwm tetroxide, mae fy ngwlad wedi defnyddio twr distyllu falf arnofio effeithlonrwydd uchel ers amser maith, ac mae'r effaith yn dda iawn.
O ran y dull tynnu fanadium, defnyddiwyd gwifren gopr i gael gwared ar fanadium yn y gorffennol. Fodd bynnag, mae problemau megis defnydd gwifren gopr mawr, cost uchel, a dwysedd llafur uchel. Mae'r dull hwn yn cael ei ddileu yn raddol ar hyn o bryd. Mae tynnu fanadiwm o bowdr alwminiwm yn ddull gwell gyda chost isel a dim dŵr gwastraff. Gellir defnyddio'r slag tynnu fanadium hefyd i echdynnu fanadium, sy'n cael ei hyrwyddo yn Tsieina.
⑶ Lleihau-distyllu broses
Defnyddir y dull lleihau-distyllu i gynhyrchu sbwng titaniwm. Mae dwy broses gyfuno a ddefnyddir yn gyffredin: "dull cyfuniad math I" a "dull cyfuniad math ∩". Gelwir y dull ar y cyd math I hefyd yn ddull cyfres, a gelwir y dull ar y cyd math ∩ hefyd yn ddull cyfochrog. Mae gan y ddau ddull eu manteision unigryw ac fe'u defnyddir yn ein gwlad.
⑷ Proses magnesiwm electrolytig
Ar hyn o bryd, mae ffatrïoedd sbwng titaniwm tramor wedi defnyddio electrolyzers aml-begynol ac electrolyzers magnesiwm di-wahanydd yn eang. Fodd bynnag, mae technoleg magnesiwm electrolytig domestig yn gymharol yn ôl, gan arwain at ddefnydd pŵer uchel a chlorin wrth gynhyrchu sbwng titaniwm. Felly, yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae ffatrïoedd domestig newydd wedi mabwysiadu electrolyzers aml-polyn datblygedig ar raddfa fawr ac electrolyzers magnesiwm di-wahanydd, ac mae technoleg cynhyrchu wedi gwella'n fawr.
Ar hyn o bryd, mae gallu cynhyrchu sbwng titaniwm fy ngwlad yn safle cyntaf yn y byd. Fodd bynnag, o'i gymharu â'r lefel uwch ryngwladol, mae bwlch penodol o hyd yn y raddfa gynhyrchu, technoleg cynhyrchu ac ansawdd y cynnyrch. Mae'r dasg o gyrraedd y lefel uwch ryngwladol wirioneddol yn dal yn feichus iawn.
