عملية إنتاج التيتانيوم

المواد الخام المستخدمة في الإنتاج الصناعي لحديد التيتانيوم هي مركز حديد التيتانيوم (Fe-TiO3)، والحجر القزم (TiO2)، ومسحوق التيتانيوم (TiO2) وخردة التيتانيوم (Ti, Ti-V-Al، وما إلى ذلك)، والتي يجب اختزال حديد التيتانيوم وسبائك التيتانيوم منها بواسطة عامل اختزال، باستثناء خردة التيتانيوم. TiO2 - هو أكسيد أكثر تعقيدًا. لا يمكن تحقيق اختزال TiO2 بالكربون إلا عند درجات حرارة عالية ويولد TiC بدلاً من Ti. احصل على حديد تيتانيوم عالي الكربون. إن اختزال TiO2 بالسيليكون غير ممكن، لكن إضافة CaO كتدفق يمكن أن يسبب تفاعل اختزال السيليكون. يشكل التيتانيوم والسيليكون مبيدات سيليكية مستقرة تستجيب بشكل جيد لاختزال السيليكون ولكنها تنتج حديد التيتانيوم الذي يحتوي على نسبة عالية من السيليكون. يمكن استخدام اختزال الألومنيوم لـ TiO2 لإنتاج Ti. ولكن إذا كان توزيع الألومنيوم أقل من قيم التصميم الكيميائي، يتم تشكيل كمية كبيرة من TiO. يعتبر TiO أكثر استقرارًا من TiO2 ولا يمكن اختزاله بواسطة الألومنيوم. وهو أكسيد قلوي قوي يمكن أن يشكل خبثًا مع Al2O3 أو SiO2. وبالتالي، تتم إضافة CaO لمنع تفاعل خبث TiO وكذلك لتقليل TiO2. بمقارنة التفاعلات في الشكل 2، فإن اختزال خام التيتانيوم من الألومنيوم (FeTiO3) أبسط من اختزال TiO2، كما أن إضافة CaO لها نفس التأثير. وبالتالي، فإن اختزال تركيز التيتانيوم من الألومنيوم هو الطريقة الرئيسية لإنتاج حديد التيتانيوم. تحتوي المنتجات الناتجة على محتوى منخفض من الكربون ولكن تحتوي على نسبة أعلى من الألومنيوم والسيليكون. بناءً على التحليل أعلاه، فإن طرق الإنتاج الرئيسية لحديد التيتانيوم هي الطريقة الحرارية للألمنيوم -، والطريقة الحرارية بالسيليكون الكهربائي والطريقة الحرارية الكهروكربونية، وطريقة إعادة صهر خردة التيتانيوم.