Ce qu'il faut savoir sur l'éponge en titane
L'éponge de titane est une matière première importante utilisée dans la production d'alliages de titane et d'autres produits en titane. Alors, comment l’éponge de titane est-elle générée ? Voici une brève introduction :
1. Comment l'éponge de titane est-elle produite :
Raffinage du minerai de titane : La production d'éponge de titane commence généralement à partir de minerai de titane (tel que l'ilménite, le minerai de rutile, etc.). Tout d’abord, le minerai de titane subit une valorisation et un concassage pour extraire du minerai de titane à haute teneur.
Lixiviation du chlorure : le minerai de titane contient généralement des oxydes en petites quantités, il doit donc être lixivié par du chlorure pour extraire le titane. Au cours de cette étape, le minerai réagit avec le chlore gazeux pour générer du chlorure de titane gazeux (TiCl4).
Purification du gaz chlorure de titane : Le gaz chlorure de titane doit être purifié pour atteindre son objectif. Des technologies telles que la condensation et l’amélioration sont généralement utilisées pour purifier le gaz chlorure de titane.
Génération d'éponge de titane réduite : le gaz de chlorure de titane purifié réagit avec la poudre de magnésium pur ou d'autres agents à haute température pour générer une éponge de titane. Au cours de cette étape, l’éponge de titane est produite sous forme de poudre ou de bloc.
Traitement de l'éponge de titane : L'éponge de titane est généralement générée en petites quantités et nécessite un traitement ultérieur, tel que l'oxydation, l'élimination des impuretés, le raffinage, etc., pour répondre aux exigences des produits d'éponge de titane.
2. Processus de traitement de l’éponge de titane :
⑴ Processus de chloration. Le tétrachlorure de titane est la principale matière première pour la production d'éponge de titane. À l’heure actuelle, il existe trois méthodes principales de préparation : la chloration par ébullition, la chloration par sels fondus et la chloration par four à cuve.
La méthode de chloration par ébullition est actuellement la principale méthode de production de tétrachlorure de titane. La chloration par ébullition est une méthode qui utilise des matériaux riches en titane à grains fins et un agent réducteur carboné solide (coke de pétrole) pour effectuer une réaction de chloration dans un état fluidisé sous l'action d'une température élevée et d'un flux de chlore gazeux pour produire du tétrachlorure de titane. Après des décennies de recherche et de développement, cette méthode dispose d’un processus de production mature et est largement utilisée au pays et à l’étranger.
La chloration par sel fondu est une méthode de préparation de tétrachlorure de titane en mettant en suspension des scories de titane finement broyées ou du rutile et du coke de pétrole dans un milieu de sel fondu (les principaux composants sont KCl, NaCl, MgCl2 et CaCl2) et en passant du chlore gazeux.
La chloration en four à cuve consiste à broyer finement des scories de chlorure de titane (ou rutile) et du coke de pétrole, à ajouter un liant, à les mélanger pour former des briquettes, puis à les cokéfier. Les briquettes obtenues sont empilées dans un four de chloration vertical. La méthode de réaction avec le chlore gazeux à l’état de couche solide pour produire du tétrachlorure de titane est également appelée chloration en couche fixe ou chloration en pellets. Cette méthode a été pratiquement éliminée en raison du faible rendement et de la faible qualité des produits.
⑵ Processus de raffinage
Le raffinage et la purification du tétrachlorure de titane comprennent principalement l'utilisation de la distillation pour éliminer les impuretés à point d'ébullition élevé et les impuretés à point d'ébullition bas, ainsi que l'utilisation de méthodes chimiques pour éliminer les impuretés de vanadium.
Pour la distillation du tétroxyde de titane, mon pays utilise depuis longtemps une tour de distillation à robinet flotteur à haut rendement, et l'effet est très bon.
En ce qui concerne la méthode d’élimination du vanadium, le fil de cuivre a été utilisé dans le passé pour éliminer le vanadium. Cependant, il existe des problèmes tels qu'une consommation importante de fil de cuivre, un coût élevé et une intensité de main-d'œuvre élevée. Cette méthode est actuellement progressivement éliminée. L'élimination du vanadium de la poudre d'aluminium est une meilleure méthode, peu coûteuse et sans eaux usées. Les scories d'élimination du vanadium peuvent également être utilisées pour extraire le vanadium, ce qui est encouragé en Chine.
⑶ Processus de réduction-distillation
La méthode de réduction-distillation est utilisée pour produire une éponge de titane. Il existe deux processus de combinaison couramment utilisés : la « méthode de combinaison de type I » et la « méthode de combinaison de type ∩ ». La méthode conjointe de type I est également appelée méthode des séries et la méthode conjointe de type ∩ est également appelée méthode parallèle. Les deux méthodes ont leurs avantages uniques et sont utilisées dans notre pays.
⑷ Processus électrolytique du magnésium
À l'heure actuelle, les usines étrangères d'éponges de titane utilisent largement des électrolyseurs multipolaires et des électrolyseurs de magnésium sans séparateur. Cependant, la technologie nationale du magnésium électrolytique est relativement arriérée, ce qui entraîne une consommation élevée d'énergie et de chlore dans la production d'éponge de titane. Par conséquent, ces dernières années, de nouvelles usines nationales ont adopté des électrolyseurs multipolaires avancés à grande échelle et des électrolyseurs de magnésium sans séparateur, et la technologie de production a été considérablement améliorée.
À l'heure actuelle, la capacité de production d'éponges de titane de mon pays se classe au premier rang mondial. Cependant, par rapport au niveau avancé international, il existe encore un certain écart en termes d'échelle de production, de technologie de production et de qualité des produits. La tâche pour atteindre véritablement le niveau avancé international reste très ardue.
