La Red de Conocimientos Pedagógicos - Aprendizaje de inglés - Cómo extraer titanio industrialmenteActualmente, el titanio se produce mediante el método de reducción térmica del metal, que se refiere a la reacción del agente reductor del metal (R) con óxido o cloruro metálico (MX) para preparar el metal M. . Los métodos metalúrgicos de titanio industrializados incluyen el método de reducción térmica de magnesia (método Kroll) y el método de reducción térmica de sodio (método Hunter). Dado que el coste de producción del proceso Hunter es mayor que el del proceso Kroll, el proceso Kroll es actualmente el único método ampliamente utilizado en la industria. Desde el desarrollo del método Kroll de 65438 a 0948, ha sido criticado por su alto costo y baja eficiencia de reducción. Ha pasado medio siglo, pero el proceso no ha cambiado fundamentalmente. Sigue siendo una producción intermitente y no ha logrado una producción continua. Nuevas tendencias en los métodos de producción de metal de titanio. Después de décadas de desarrollo, la industria mundial del titanio ha realizado una serie de mejoras en el proceso Kroll y el proceso Hunter, pero todas son operaciones intermitentes que no pueden reducir significativamente el precio del titanio. Por lo tanto, deberían desarrollarse nuevos procesos continuos de bajo costo para resolver fundamentalmente el problema de los altos costos de producción. Para ello, los investigadores han realizado una gran cantidad de experimentos y estudios. La investigación actual se centra principalmente en los siguientes métodos: Método de reducción electroquímica Para reducir costes, se ha estudiado la desoxidación directa del titanio. Algunas personas en el extranjero han utilizado métodos electroquímicos para reducir la concentración de oxígeno disuelto en el titanio por debajo del límite de detección (500 ppm). Creen que durante el proceso de desoxidación electroquímica, el calcio desoxidante se produce durante la electrólisis de la sal fundida de cloruro de calcio y el O2- precipita en forma de CO2 o CO en el ánodo. Este nuevo método de alta pureza no solo se utiliza para la desoxidación del titanio, sino también para metales de tierras raras como el itrio y el neodimio, y el contenido de oxígeno se puede reducir a 10 ppm. El proceso del experimento industrial del método electroquímico es: primero, se moldea o se prensa polvo de dióxido de titanio y luego se sinteriza como cátodo, grafito como ánodo, CaCl2_2 como sal fundida y se electroliza en un crisol de grafito o titanio. El voltaje aplicado es de 2,8 V ~ 3,2 V, que es inferior al voltaje de descomposición del CaCl2 (3,2 V ~ 3,3 V). Después de la electrólisis durante un período de tiempo, el cátodo cambia de blanco a gris. Bajo observación SEM, 0,25 μm de TiO2 se convierten en una esponja de titanio de 12 μm. El cloruro de calcio se utiliza como sal fundida principalmente porque es barato y tiene cierta solubilidad en O2-, lo que hace que sea menos probable que el titanio precipitado se oxide. Además, CaCl2 no es tóxico y no contamina el medio ambiente. En comparación con el método de electrólisis de sales fundidas TiCl4, las materias primas utilizadas en este método son óxidos en lugar de cloruros volátiles, por lo que el proceso de preparación se puede simplificar y la calidad del producto es alta. No se produce ninguna reacción redox entre los iones de valencia del titanio; el gas liberado del ánodo es oxígeno puro (ánodo inerte) o un gas mixto de CO y CO2 (ánodo de grafito), que es fácil de controlar y no contamina. Este método no sólo promueve la reacción de reducción cerca del cátodo, sino que también desoxida el titanio obtenido por reducción. Este método combina la reducción electrolítica directa de óxidos con la desoxidación electroquímica. Es un nuevo método para preparar titanio y se ha convertido en el método más llamativo en el proceso de extracción de titanio. Según datos de un artículo publicado en la revista británica Nature en 2000, se espera que utilizando este método, el costo de producción de esponja de titanio por tonelada se reduzca en aproximadamente 13.000 dólares estadounidenses. Actualmente, si se utiliza este método electroquímico para producir una producción global total de 50.000 a 60.000 toneladas, los costos de producción se ahorrarán 770 millones de dólares al año. Método Armstrong Armstrong y otros mejoraron el método Hunter y lo convirtieron en un proceso de producción continuo. El proceso es el siguiente: Primero, se inyecta gas TiCl4_4 en el exceso de sodio fundido. El exceso de sodio desempeña la función de enfriar el producto de reducción y llevar el producto al proceso de separación. Después de eliminar el sodio y la sal, se obtiene el producto polvo de titanio. El contenido mínimo de oxígeno en el producto es 0,2, lo que cumple con el estándar de titanio de segundo grado. Modificando ligeramente el proceso, se pueden producir aleaciones VTi y AlTi. En comparación con el proceso Hunter, este método tiene las ventajas de una producción continua, una baja inversión, una amplia gama de aplicaciones de productos y los subproductos se pueden recuperar en sodio y cloro. Este método está cerca de la producción industrial, pero todavía existen varios problemas, como cómo reducir aún más el contenido de oxígeno y cómo reducir los costos del producto. Método de reducción electrolítica TiCl_4 Desde la perspectiva del proceso de electrólisis, el método electrolítico TiCl_4 es mejor que el método Kroll y el método Hunter. Entonces, desde que Kroll desarrolló el método de reducción térmica, tuvo la idea de transformar el proceso de fundición de titanio en un método de electrólisis.