Извлечение - титан
Cтраница 3
В промышленных масштабах циркон добывают главным образом в прибрежных песках и речных россыпях, где он накапливается вместе с другими тяжелыми минералами, образующимися при постепенном выветривании гранита. Большие количества таких прибрежных песков имеются во Флориде, где они разрабатываются с целью извлечения титана, циркон же является побочным продуктом. Другими известными источниками циркония служат прибрежные отложения гравия и золотые россыпи Калифорнии и Орегона, титансодержащие прибрежные пески шт. [31]
На рис. 1 представлены кривые экстракции титана, вычисленные по уравнению ( II) для различных значений констант при заданной концентрации щавелевой кислоты. Так как вариации константы к ( рис. 1, а) весьма незначительно изменяют степень извлечения титана, то данные до экстракции могут служить лишь для грубой оценки величины этой константы. Вариации константы К ст ( рис. 1 6) оказывают существенное влияние на положение левой восходящей ветви кривой экстракции. При этом смещаются как фронт кривой, так и положение и высота максимума. Начиная с некоторого значения рН, влияние изменения Кнест на правую ниспадающую часть кривой экстракции практически не наблюдается. Наоборот, изменение величины констан-ты Кмсс ( рис. 1, г) смещает фронт правой ниспадающей части кривой, практически не изменяя форму и положение левой восходящей ветви. При этом также изменяется положение и высота максимума кривой, но в противоположном направлении по сравнению с влиянием К ест. [32]
Для получения металлического титана и различных его соединеиий ис-пользуются титановые руды различного состава. В табл. 1 приведен примерный состав основных титановых минералов и их концентратов, которые в настоящее время перерабатываются для извлечения титана и сопутствующих элементов. [33]
В последние годы бурно развивается металлургия титана и его сплавов. Этот легкий, механически прочный и жаростойкий металл очень пластичен и устойчив к коррозии; он является важным конструкционным материалом для ракет, реактивных самолетов и морских судов. Извлечение титана из его руд немыслимо без применения защитной атмосферы инертного газа, так как металл ре-акционноспособен к кислороду, азоту и углекислоте воздуха. Инертный газ защищает его на стадиях образования губки, плавления и горячей механической обработки. Тот же характер имеет применение гелия в металлургии циркония и вольфрама, в производстве металлорежущих инструментов из твердых сплавов, при плавке и литье рафинированных цветных и легких металлов. [34]
Цена - вот что сегодня еще тормозит производство и потребление титана. Дорогая цена - следствие чрезвычайной сложности извлечения титана из руд. Объясняется это высоким сродством титана ко многим элементам и прочностью химических связей в его природных соединениях. [35]
Коренные месторождения титана связаны с основными породами. Запасы руд по отдельным оценкам определяются в 3 5 млн. т ( содержание ТЮ2 27 %) или 0 9 млн. т окиси титана. Коренные месторождения не разрабатываются из-за отсутствия технологической схемы извлечения титана. [36]
 |
Зависимость извлечения тита-иа и состава ферротитаиа от количества алюминия ( % от теоретически необходимого в шнхте. [37] |
В процессе производства ферротитана происходит растворение титана в железе и образование соединений титана с алюминием и кремнием, что способствует развитию реакции восстановления и увеличивает переход титана в сплав. Увеличению перехода титана в сплав способствует также повышение количества алюминия в шихте. Существенное значение для уменьшения отношения Al / Ti в сплаве и увеличения извлечения титана из концентрата может иметь рост содержания кремния в металле. Установлено [10], что значение коэффициента пропорциональности k в соотношении % Ti / e ( % Al % Si) остается постоянной величиной для самых разнообразных содержаний титана, кремния и алюминия в ферротитане. Поскольку силициды титана являются более прочными, чем его алю-миниды, введение кремния в шихту приводит к связыванию титана в силициды и к сдвигу равновесия в сторону повышенного перехода титана в сплав. Практикой установлено оптимальное отношение Si / Ti 0 22 - 0 24 n Al / Ti 0 26 - i - 0 28 в сплаве при выплавке его на ильменитовых концентратах. Оксид титана TiO, являясь довольно сильным основанием, может образовывать соединение с глиноземом, что будет благоприятствовать развитию реакции восстановления в направлении его образования. [38]
 |
Зависимость извлечения тита-иа и состава ферротитаиа от количества алюминия ( % от теоретически необходимого в шнхте. [39] |
В процессе производства ферротитана происходит растворение титана в железе и образование соединений титана с алюминием и кремнием, что способствует развитию реакции восстановления и увеличивает переход титана в сплав. Увеличению перехода титана в сплав способствует также повышение количества алюминия в шихте. Существенное значение для уменьшения отношения Al / Ti в сплаве и увеличения извлечения титана из концентрата может иметь рост содержания кремния в металле. Установлено [10], что значение коэффициента пропорциональности k в соотношении % Ti / e ( % A1 % Si) остается постоянной величиной для самых разнообразных содержаний титана, кремния и алюминия в ферротитане. Поскольку силициды титана являются более прочными, чем его алю-миниды, введение кремния в шихту приводит к связыванию титана в силициды и к сдвигу равновесия в сторону повышенного перехода титана в сплав. Практикой установлено оптимальное отношение Si / Ti 0 22 - 0 24 и Al / Ti 0 26 - i - 0 28 в сплаве при выплавке его на ильменитовых концентратах. Оксид титана ТЮ, являясь довольно сильным основанием, может образовывать соединение с глиноземом, что будет благоприятствовать развитию реакции восстановления в направлении его образования. [40]
Около 1 / 3 такого лома возвращается в процесс производства слитков. По оценке 75 - 80 % металла, входящего в слиток, в процессе изготовления готовых изделий превращается в лом. Определенные виды обрезков и стружки, а также некоторые другие отходы используются для извлечения титана. [41]
Распределение титана между отдельными формами существования зависит, в конечном итоге, только от кислотности среды. Однако если общая концентрация титана в системе много меньше общей концентрации щавелевой кислоты, концентрация иона гидрооксалата НС Оц может выступать как независимая переменная. В этом случае система равновесий может быть описана через константы нестойкости монс - и дигидрооксалатов титанила, а расчетная формула для процента извлечения титана в органическую фазу существенно упрощается, что облегчает программирование. [42]
Наиболее богатой рудой, содержащей титан, является рутил. Содержание титана в нем доходит до 60 %, но рутил относится к редким рудам, поэтому он дорог. Запасы ильменитовых руд, содержащих до 30 % титана и титаномагнетитов с 12 - 16 % двуокиси титана, более значительны и служат основным источником извлечения титана. [43]
Шихту ( титановый шлак и нефтяной кокс) загружают на поверхность расплава или вдувают ее под уровень расплава через канал в боковой стенке хлоратора. Для проведения хлорирования в расплаве важное значение имеет степень помола восстановителя. Оптимальный размер зерен нефтяного кокса равен 0 1 мм. При более крупном помоле не обеспечивается достаточное извлечение титана, при более тонком помоле наблюдается заметный унос восстановителя реакционными газами. [44]
 |
Хлоратор с расплавом солей. [45] |
Страницы: 1 2 3 4