Kodėl titanas toks brangus?

Visi žinome, kad titanas yra brangus, bet kodėl jis brangus? Žaliavos yra brangios, tai yra, titano kempinė yra brangi. Kalbant apie titaną ir titano lydinius, turime paminėti kempinę titaną. Titano kempinė yra žaliava titano ir titano lydinių gamybai. Be kempinės titano nebūtų titano ir titano lydinių.

Titano kempinė daugiausia gaunama iš dviejų rūšių mineralų:

1) Rutilas yra nuo geltonos iki rausvai rudos spalvos mineralas, kurio pagrindinis komponentas yra TiO2, taip pat jame yra tam tikras kiekis geležies, niobio ir tantalo.

2) Ilmenitas, teorinė molekulinė formulė yra FeTi03, kurio teorinis TiO2 kiekis yra 52,63%. Ilmenitas gamtoje gali būti laikomas kietu tirpalu, sudarytu iš FeO-TiO2 ir kitų priemaišų oksidų.

1940 m. Liuksemburgo mokslininkas WJKroll naudojo magnį, kad redukuotų TiCl4 ir pagamintų gryną titaną. Nuo tada magnio redukcijos metodas (taip pat žinomas kaip Kroll metodas) ir natrio redukcijos metodas (taip pat žinomas kaip Hanterio metodas) tapo pagrindiniais pramoniniais kempinės titano gamybos metodais. Atkreipkite dėmesį, kad čia gaminama „titano kempinė“, dar vadinama „akytu titanu“. Titano kempinės gamybos procesą daugiausia sudaro šie etapai: ilmenitas - kasyba - rūdos apdorojimas - titano koncentratas - sodrinimas - medžiaga, kurioje gausu titano - chlorinimas - neapdoroto TiC{10}} valymas - gryno TiC1 - magnio redukcija - smulkinimas - klasifikavimas - maišymas - titano kempinė.

Kiti keturi toliau nurodyti procesai yra pagrindiniai procesai.

1) Chloravimo procesas: tai yra pagrindinis titano tetrachlorido gamybos etapas. Konkretūs metodai apima chloravimą verdant, chloravimą išlydyta druska ir vertikalią krosnies chloravimą. Šiuo metu dažniausiai naudojamas virinimo chloravimas. Veikiant aukštai temperatūrai ir chloro dujoms, titano turtinga medžiaga reaguoja su kietu anglies pavidalo reduktoriumi ir susidaro titano tetrachloridas. Chloruojant išlydytą druską ir chloruojant vertikalioje krosnyje, chlorinimo reakcijai atitinkamai naudojama išlydytos druskos terpė ir vertikalios chlorinimo krosnis.

2) Rafinavimo procesas: titano tetrachloridas turi būti rafinuotas ir išgrynintas, kad būtų pašalintos aukštos virimo temperatūros ir žemos virimo temperatūros priemaišos. Dažniausiai naudojami rafinavimo metodai apima distiliavimą ir cheminius metodus. Taikant distiliavimo metodą naudojamas efektyvus plūduriuojančio vožtuvo distiliavimo bokštas, o cheminiu būdu naudojami aliuminio milteliai vanadžiui pašalinti ir kitais metodais.

3) Redukcijos-distiliavimo procesas: rafinuotas titano tetrachloridas reaguoja su išlydytu magnio metalu aukštoje temperatūroje, kad susidarytų į kempinę panašus titano metalas ir išlydytas magnio chloridas. Tada magnio chloridas ir magnio perteklius titano kempinėje pašalinami vakuuminiu distiliavimu, kad būtų gautas grynas titanas.

4) Elektrolitinis magnio procesas: elektrolitinis magnis yra vienas iš pagrindinių titano kempinės gamybos etapų. Daugiapoliai elektrolitiniai elementai ir magnio elektrolitiniai elementai be pertvarų yra plačiai naudojami užsienyje, o vidaus technologijos yra palyginti atsilikusios, todėl sunaudojama daug energijos ir sunaudojama daug chloro. Pastaraisiais metais naujos vietinės gamyklos palaipsniui pritaikė pažangius didelio masto elektrolitinius elementus, kurie pagerino gamybos technologijas ir sumažino išlaidas.

Titano kempinės žaliavos kaina 2005 ir 2006 m. siekė 2700 JAV dolerių už toną. Vėliau, atsiradus techninėms žaliavų kliūtims, titano kempinės gamyba buvo chloruota, rafinuota ir elektrolizė. Maždaug 2017 m. titano kempinės kaina buvo pakoreguota iki 1100 JAV dolerių už toną. Iki 2024 metų titano kempinės kaina rodė tendenciją „atidaryti aukštai ir nukristi žemai“. Metų pradžioje titano kempinės kaina buvo aukšta, tačiau keičiantis rinkos pasiūlai ir paklausai kaina pamažu krito. Iki šiol titano kempinės kaina nukrito maždaug 7 USD 000 už toną ir pasiekė naują istorinę žemumą.

Net žemiausiame taške titano kempinės kaina vis dar yra 6 USD/kg. Kadangi titano kempinė yra brangi, titanas ir titano lydiniai yra brangūs. Titano kempinės gamybos ir rafinavimo procesas yra labai sudėtingas. Gamybos procesui taip pat reikalinga aukšta temperatūra, daug energijos suvartojanti įranga ir vakuuminė aplinka. Energijos sąnaudų padidėjimas taip pat tiesiogiai veikia aukštą jos kainą. Dėl to titano lydinių kaina išlieka aukšta.

Populiarus Žymos: kodėl titanas toks brangus?, Kinija kodėl titanas toks brangus? gamintojai, tiekėjai, gamykla