عملية إنتاج الحديد التيتانيوم

تشتمل المواد الخام للإنتاج الصناعي لحديد التيتانيوم على مركز حديد التيتانيوم (Fe-TiO3)، والروتيل (TiO2)، وثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2)، ونفايات مواد معدن التيتانيوم (Ti، Ti-V-Al، وما إلى ذلك). باستثناء نفايات مواد معدن التيتانيوم، يجب تقليل جميع المواد باستخدام عوامل اختزال للحصول على حديد التيتانيوم وسبائك التيتانيوم. TiO2 من الصعب نسبيًا تقليل الأكسيد. لا يمكن تحقيق اختزال TiO2 بالكربون إلا عند درجات حرارة عالية ويولد TiC بدلاً من Ti. الحصول على حديد التيتانيوم عالي الكربون. ليس من الممكن اختزال TiO2 بالسيليكون، لكن إضافة CaO كتدفق يمكن أن يعزز تفاعل اختزال السيليكون. يشكل التيتانيوم والسيليكون مبيدات سيليكية مستقرة، وهي مفيدة في تفاعلات اختزال السيليكون، لكن حديد التيتانيوم المنتج يحتوي على نسبة عالية من السيليكون. من الممكن اختزال TiO2 بالألمنيوم لتوليد Ti. ولكن إذا كان محتوى الألومنيوم أقل من قيمة الحساب الكيميائي، فسيتم توليد كمية كبيرة من TiO. يعتبر TiO2 أكثر استقرارًا من TiO2 ولا يمكن اختزاله حتى مع الألومنيوم. وهو أكسيد قلوي قوي يمكن أن يشكل خبثًا مع Al2O3 أو SiO2. لذلك من الضروري إضافة CaO لمنع تفاعل تكوين الخبث لـ TiO2، كما أنه مفيد أيضًا في تقليل TiO2. بمقارنة التفاعل في الشكل 2، من الأسهل اختزال الإلمنيت (FeTiO3) بالألمنيوم بدلاً من اختزال TiO2، كما أن إضافة CaO له نفس التأثير أيضًا. لذا فإن تقليل تركيز التيتانيوم بالألمنيوم هو الطريقة الرئيسية لإنتاج حديد التيتانيوم. يحتوي المنتج الذي تم الحصول عليه على محتوى منخفض من الكربون، ولكن محتوى أعلى من الألومنيوم والسيليكون. بناءً على التحليل أعلاه، فإن الطرق الرئيسية لإنتاج حديد التيتانيوم تشمل طريقة الألومنيوم الحرارية، وطريقة السيليكا الحرارية الكهربائية، وطريقة الكهربية الحرارية، بالإضافة إلى طريقة إعادة صهر نفايات معدن التيتانيوم.
.