Proses penghasilan span titanium
1. Span titanium
Ia adalah titanium logam seperti span yang dihasilkan oleh pengurangan haba logam dan merupakan bahan mentah untuk bahan pemprosesan titanium. Ia diekstrak daripada ilmenit rutil dan bertukar menjadi pelbagai bahan aloi titanium selepas peleburan dan penempaan. Mengikut ketulenan yang berbeza, titanium span boleh dibahagikan kepada tujuh gred, satu hingga lima, serta gred 0 dan gred 0A. Kandungan titanium berkisar antara 98.5 hingga 99.7. Semakin kecil bilangannya, semakin tinggi kandungan titanium.
Klasifikasi gred span titanium terutamanya dikelaskan mengikut komposisi kimia, keliangan dan kekuatannya. Klasifikasi khusus adalah seperti berikut:
Mengikut komposisi kimia dan kekerasan Brinell, produk span titanium boleh dibahagikan kepada 7 jenama ( gred): MHT-95, MHT-100, MHT-110, MHT-125, MHT-140, MHT-160, MHT-200.
Mengikut keliangan dan kapasiti penjerapan, span titanium boleh dibahagikan kepada dua gred: keliangan rendah dan keliangan tinggi. Span titanium keliangan rendah mempunyai kebolehnafasan yang lebih baik, manakala span titanium keliangan tinggi mempunyai luas permukaan yang lebih besar dan kapasiti penjerapan yang lebih baik.
Mengikut tahap kekuatan, span titanium boleh dibahagikan kepada gred yang berbeza. Span titanium dengan kekuatan yang lebih tinggi boleh menahan daya yang lebih besar, mempunyai ketahanan yang lebih baik dan keupayaan anti-ubah bentuk, dan sesuai untuk beberapa beban ringan atau senario aplikasi tekanan rendah. Span titanium dengan kekuatan yang lebih rendah sesuai untuk beberapa beban ringan atau aplikasi tekanan rendah.
2. Span titanium terutamanya dibahagikan kepada proses penuh dan proses separuh proses:
Keseluruhan proses proses terutamanya merangkumi tiga proses: penapisan pengklorinan, penyulingan pengurangan, dan elektrolisis magnesium. Pertama, bahan yang kaya dengan titanium diklorin dan ditapis untuk menghasilkan titanium tetraklorida, dan kemudian titanium tetraklorida dikurangkan dengan magnesium untuk mendapatkan span titanium. Akhir sekali, elektrolisis digunakan untuk mengurangkan magnesium klorida yang dihasilkan dalam langkah pengurangan kepada gas klorin dan magnesium untuk dikitar semula.
Proses separuh proses secara langsung membeli titanium tetraklorida yang ditapis dan menghasilkan span titanium selepas pengurangan, mengetepikan proses penapisan klorida dan elektrolisis magnesium. Oleh kerana magnesium tidak mengambil bahagian dalam kitaran, kos span titanium separa proses biasanya lebih tinggi.
3. Bahan yang digunakan dalam penghasilan span titanium:
Bergantung pada proses pengeluaran, jenis dan kuantiti sisa dan produk yang berbeza mungkin dihasilkan. Secara umumnya, semasa penghasilan span titanium, kedua-dua sisa gas, seperti klorin, hidrogen klorida dan titanium tetraklorida, dan sisa pepejal seperti halida terhasil. Kebanyakan bahan buangan ini perlu dirawat atau dikitar semula dengan betul untuk memastikan keselamatan dan perlindungan alam sekitar proses pengeluaran.
Selain itu, sejumlah besar air sisa akan terhasil semasa proses pengeluaran span titanium. Air sisa ini terutamanya mengandungi bahan seperti hidrogen klorida dan titanium tetraklorida, yang perlu dirawat untuk memenuhi piawaian pelepasan atau piawaian kitar semula.
4. Proses rawatan pencucian alkali sekunder
Ia adalah kaedah penyahsulfuran pencucian alkali yang lebih baik, yang menggunakan dua penyental berterusan untuk penyahsulfuran. Dalam scrubber peringkat pertama, gas mentah menyentuh larutan alkali, menyebabkan tindak balas gas-cecair. Sulfur dioksida bertindak balas dengan hidroksida dalam larutan alkali untuk membentuk tiosulfat. Larutan alkali yang biasa digunakan termasuk larutan natrium hidroksida (NaOH) dan larutan natrium karbonat (Na2CO3). Persamaan kimia tindak balas ini ialah SO2 + NaOH → NaHSO3.
5. Prinsip kerja relau garam cair soda kaustik
Ia menggunakan pertukaran haba antara gas pembakaran dan garam cair untuk mengalirkan tenaga haba melalui peredaran aliran garam panas. Secara khusus, bahan garam dipanaskan hingga takat leburnya untuk membentuk garam cair, dan tenaga haba di dalamnya disimpan dalam peranti penyimpanan haba. Tenaga haba dalam garam cair kemudiannya digunakan untuk menjana wap suhu tinggi dan tekanan tinggi, yang ditukar kepada tenaga elektrik. Akhir sekali, baki air garam panas dan sejuk dikembalikan ke relau garam cair untuk dipanaskan bagi mencapai kitar semula tenaga haba. Prinsip kerja ini menjadikan relau garam cair soda kaustik sebagai peralatan penukaran tenaga yang cekap dan mesra alam yang boleh digunakan secara meluas dalam banyak bidang, seperti penjanaan kuasa haba suria, pemanasan industri, dsb.
6. Kaedah rawatan habuk pengeringan garam industri
Kaedah fizikal: Gunakan perbezaan keterlarutan antara garam industri dan natrium klorida untuk membuat larutan tepu kalium nitrat. Selepas penyejukan, kebanyakannya akan menjadi mendakan kristal, manakala natrium klorida akan berada dalam minuman keras ibu. , asingkan kristal yang ditapis daripada minuman keras ibu.
Kaedah kimia: Mula-mula larutkan garam industri dalam air untuk membuat larutan, tambah larutan perak nitrat yang berlebihan, ion perak bertindak balas dengan ion klorida untuk membentuk mendakan perak klorida, kemudian tambah asid hidroklorik yang berlebihan kepada larutan untuk mendakan ion perak yang berlebihan, dan penapis. Akhir sekali, larutan yang ditapis dipanaskan untuk mengeluarkan asid hidroklorik yang berlebihan.
Garam buangan pengklorinan ialah sisa yang dihasilkan dalam proses pengklorinan garam lebur, terutamanya sisa yang mengandungi garam dan sisa garam. Penjanaan sisa ini adalah produk yang tidak dapat dielakkan daripada proses pengklorinan, dan komponen serta komposisinya berkaitan dengan bahan mentah pengklorinan dan pelarut yang digunakan. Kaedah rawatan garam sisa berklorin termasuk penghancuran, tindak balas alkali, penekan penapis, penapisan ketepatan, ultraturasan dan langkah-langkah lain. Produk yang diperoleh semasa proses rawatan boleh digunakan sebagai sumber. Sebagai contoh, sanga besi-titanium yang diperoleh melalui penapisan akhbar boleh digunakan sebagai sumber atau disusun sebagai sisa am. Air garam natrium klorida yang diperoleh melalui ultraturasan boleh digunakan sebagai bahan mentah untuk proses penyediaan soda kaustik melalui elektrolisis membran ion atau Garam pepejal diperoleh selepas penyejatan dan pemulihan.
Perbezaan utama antara sistem rawatan gas ekzos titanium klorida span dan sistem rawatan gas ekzos magnesium elektrolitik adalah seperti berikut:
Sistem rawatan gas ekor pengklorinan terutamanya merawat gas buangan yang dijana dalam bengkel pengklorinan, yang terutamanya termasuk gas berasid seperti klorin dan hidrogen klorida. Untuk mencapai penulenan dan pelepasan gas buangan, sistem akan melakukan rawatan pencucian alkali, menukar gas berasid kepada bahan garam melalui tindak balas kimia, dan merealisasikan pelepasan gas buangan.
Sistem rawatan gas ekor magnesium elektrolitik terutamanya merawat gas buangan yang dijana dalam bengkel magnesium elektrolitik, yang terutamanya termasuk gas klorin dan wap magnesium. Untuk membersihkan dan mengeluarkan gas ekzos, sistem akan melakukan penyingkiran habuk, memekatkan wap magnesium menjadi zarah magnesium, dan mengumpul gas klorin untuk digunakan semula. Pada masa yang sama, sistem ini juga akan melaksanakan kawalan resapan gas untuk mengawal wap magnesium yang belum disingkirkan secara berkesan dalam gas ekzos di dalam bengkel dan menghalangnya daripada merebak ke persekitaran di luar bengkel.
Secara amnya, perbezaan utama antara sistem rawatan gas ekor titanium klorida span dan sistem rawatan gas ekor magnesium elektrolitik terletak pada komponen gas sisa dan kaedah rawatan yang berbeza.
7. Proses rawatan gas ekor titanium klorida span dan proses rawatan gas ekor magnesium elektrolitik:
Proses rawatan gas ekor titanium klorida span terutamanya merangkumi langkah-langkah berikut:
Rawatan penulenan basah: Pertama, gas buangan perlu dirawat dengan penulenan basah. Langkah ini terutamanya melibatkan penghantaran gas buangan ke dalam peralatan penulenan dan menyemburkannya dengan air untuk mencuci. Semasa proses ini, HCl dan NaCl akan larut dalam air, dan TiCl4 akan menghidrolisis, membasuh zarah habuk pepejal ke dalam air. Peralatan penulenan boleh menggunakan menara basuh, penyental emparan, menara penyerapan semburan dan pengumpul habuk buih, dsb.
Penyahklorinan: Untuk mengeluarkan lebih lanjut klorin, kaedah berbeza boleh digunakan bergantung pada kepekatan klorin. Apabila kepekatan klorin dalam gas ekzos rendah, susu kapur (Ca(OH)2) sering disembur, dan klorin bertindak balas dengan susu kapur untuk menghasilkan Ca(ClO)2. Jika kepekatan klorin dalam gas ekzos rendah tetapi isipadu gas ekor adalah besar, NaOH atau Na2CO3 sering digunakan untuk penyemburan, dan klorin akan bertindak balas dengannya untuk membentuk NaClO, yang boleh digunakan sebagai serbuk peluntur. Jika kepekatan klorin dalam gas ekzos tinggi tetapi isipadu gas ekor adalah kecil, semburan FeCl2 boleh digunakan untuk menyerap klorin. Dalam proses ini, eluen FeCl2 disediakan dengan bertindak balas pemfailan besi dengan HCl terlebih dahulu. Selepas elusi, FeCl3 dihasilkan. FeCl3 ditambah dengan pemfailan besi dan dikurangkan kepada FeCl2 untuk dikitar semula.
Proses rawatan gas ekor magnesium elektrolitik terutamanya merangkumi langkah-langkah berikut:
Elektrolisis magnesium: Bengkel elektrolisis akan mengelektrolisis magnesium klorida yang dihasilkan dalam bengkel pengurangan untuk menghasilkan gas magnesium dan klorin. Magnesium yang dihasilkan melalui elektrolisis dihantar ke bengkel pengurangan sebagai agen pengurangan untuk penghasilan span titanium, manakala gas klorin dihantar ke bengkel pengklorinan untuk penghasilan titanium tetraklorida.
Elektrolisis dan rawatan gas ekor pengukusan semula : Sistem rawatan gas ekor elektrolisis dan pengukusan semula membawa fungsi menulen dan menyahcas sisa gas berasid dalam sistem elektrolisis magnesium dan bengkel pengukusan semula. Gas buangan berasid ini terutamanya terdiri daripada klorin dan hidrogen klorida.
8. Bahan pencemar terhasil semasa proses pengklorinan span titanium:
Klorida organik: seperti titanium tetraklorida, kloroform, diklorometana, dsb. Organoklorida ini selalunya toksik dan boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar.
Klorida tak organik: seperti klorin, hidrogen klorida, dsb. Klorida tak organik ini juga toksik dan boleh menyebabkan bahaya alam sekitar dan biologi.
Bahan pencemar lain: Beberapa bahan pencemar lain mungkin dihasilkan semasa proses pengklorinan, seperti fosgen (COCl2), yang juga merupakan bahan toksik.
9. Prinsip pengoksidaan sistem rawatan gas ekzos titanium klorida span:
Terutamanya di bawah keadaan suhu dan tekanan tertentu, oksigen di udara digunakan untuk mengoksidakan titanium tetraklorida dalam gas ekzos menjadi titanium dioksida. Secara khusus, proses tindak balas pengoksidaan boleh dibahagikan kepada langkah-langkah berikut:
Klorin bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk ion klorat: Cl2+O2=2ClO3
Ion klorat bertindak balas dengan titanium tetraklorida untuk membentuk titanium dioksida dan klorin: TiCl4+2ClO3=TiO2+2Cl2+O2
Proses ini dijalankan pada suhu tertentu (seperti 600-800 darjah) dan tekanan (tekanan biasa). Pada masa yang sama, pemangkin (seperti vanadium pentoksida, dsb.) perlu ditambah untuk mengurangkan tenaga pengaktifan tindak balas dan menggalakkan tindak balas. Titanium dioksida yang terhasil boleh dikitar semula sebagai produk sampingan, manakala klorin boleh digunakan semula dalam pengeluaran pengklorinan.
Perlu diingatkan bahawa proses pengoksidaan dijalankan di bawah keadaan suhu dan tekanan tertentu, jadi keadaan tindak balas perlu dikawal dengan ketat, dan perhatian harus diberikan kepada kitar semula klorin dalam gas ekzos untuk mengurangkan kos pengeluaran dan pencemaran alam sekitar.
10. Hubungan antara aloi titanium dan titanium mewah dan span titanium:
Pertama sekali, aloi titanium dan titanium mewah merujuk kepada aloi titanium dan titanium dengan sifat yang sangat baik dan kegunaan khas, seperti kekuatan tinggi, keliatan tinggi, rintangan kakisan, prestasi suhu tinggi, dll. Span titanium ialah aloi titanium yang dihasilkan oleh tindak balas titanium tetraklorida dan magnesium. Ia biasanya digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran aloi titanium dan titanium mewah.
Khususnya, hubungan antara aloi titanium dan titanium mewah dan span titanium terutamanya ditunjukkan dalam aspek berikut:
Bahan mentah : Span titanium adalah salah satu bahan mentah untuk pengeluaran aloi titanium dan titanium mewah. Dengan pemprosesan selanjutnya dan mengaloi span titanium, aloi titanium dan titanium mewah dengan sifat yang sangat baik boleh dihasilkan.
Proses pengeluaran: Proses pengeluaran aloi titanium dan titanium mewah adalah serupa dengan span titanium, yang memerlukan satu siri peleburan, pemprosesan dan rawatan haba. Walau bagaimanapun, proses pengeluaran aloi titanium dan titanium mewah adalah lebih kompleks dan canggih, memerlukan keperluan teknikal yang lebih tinggi dan kawalan kualiti yang lebih ketat.
Bidang aplikasi: Aloi titanium dan titanium mewah digunakan terutamanya dalam bidang aeroangkasa, ketenteraan, petrokimia dan lain-lain, dan mempunyai pelbagai kegunaan. Span titanium digunakan terutamanya untuk menghasilkan bahagian aloi titanium tahan kakisan kekuatan tinggi yang diperlukan dalam aeroangkasa, kereta dan bidang lain.
Secara umum, terdapat hubungan rapat antara aloi titanium dan titanium mewah dan span titanium. Terdapat persamaan tertentu antara proses pengeluaran, bahan mentah dan bidang aplikasi mereka, tetapi dari segi teknologi pengeluaran, prestasi produk dan bidang aplikasi Terdapat juga perbezaan tertentu.
11. Aliran proses penulenan titanium mewah adalah seperti berikut:
Titanium dioksida ketulenan tinggi dipilih sebagai bahan mentah, dan agen pengurangan ditambah untuk rawatan pengurangan.
Titanium dioksida yang dikurangkan dijeruk untuk menghilangkan kekotoran.
Selepas penjerukan, titanium dioksida dibasuh dengan air dan dikeringkan, dan kemudian agen pengurangan ditambah untuk pengurangan suhu tinggi.
Span titanium yang dikurangkan dihancurkan dan dikisar untuk mendapatkan span titanium zarah halus.
Titanium span berbutir halus dilebur pada suhu tinggi dan teknologi peleburan vakum digunakan untuk membuang kekotoran dan gas.
Selepas ditapis, span titanium dibuang dan die-cast secara berterusan untuk mendapatkan jongkong titanium ketulenan tinggi.
Menggunakan teknologi penempaan suhu tinggi, jongkong titanium ditempa pada suhu tinggi untuk mendapatkan bahan titanium ketulenan tinggi.
