Titan qanday ishlab chiqariladi?
Kroll jarayoni
Kroll jarayoni asosan yuqori tozalikka ega titan ishlab chiqaradi. Bu asosan ilmenit yoki rutil bo'lgan titan rudasini olib tashlash bilan boshlanadi va keyin karboklorlash orqali titan tetrakloridga (TiCl₄) aylanadi. Oraliq birikma titanium shimgichni olish uchun inert atmosfera ostida magniy ishtirokida kamaytirishdan oldin distillash yordamida tozalanadi. Olingan qattiq titan shimgichni olib tashlanadi, kichik bo'laklarga bo'linadi va suyuq metallni olish uchun qayta eritiladi. 1940-yillarda Uilyam Kroll tomonidan ishlab chiqilgan ushbu usul sanoat uchun tayyor metall ishlab chiqarishda iqtisodiy samaradorligi tufayli titan ishlab chiqarishda markaziy o'rinni egallaydi.
Titan rudasining ishlab chiqarishdagi ahamiyati
Samarali va samarali ishlab chiqarish jarayoni titaniumli metallni yaratish uchun xom ashyoni talab qiladi, bu faqat titan rudasi manbalarida mavjud. Hozirgi kunda ikki asosiy rutil ilmenit va rutil keng tarqalgan. Odatda ilmenit (FeTiO₃) taxminan 45-60% TiO₂ o'z ichiga oladi, rutil (TiO₂) esa ancha yuqori konsentratsiyani taxminan 90-95% o'z ichiga oladi. Qattiqligi tufayli rutil pastroq ishlov berish talablariga ega, bu esa uni afzalroq, ammo kam manbaga aylantiradi.
Asosiy texnik parametrlar:
Titan dioksidi tarkibi: Rutil kabi rudalar qanchalik toza bo'lishiga qarab, Kroll jarayoni qanchalik samarali bo'lishiga bevosita bog'liq.
Rudaning qattiqligi: Ikkala mineral ham odatda qattiq, ammo mexanik xususiyatlar maydalash va qazib olish jarayonlariga ta'sir qiladi.
Nopoklik darajalari: ilmenitdan temir kabi aralashmalarni olib tashlash uchun qo'shimcha choralar ko'rish kerak; bu umumiy hosil va sifatga ta'sir qiladi.
Ishlab chiqaruvchilar yuqori sifatli titan rudasini to'g'ri olish va qayta ishlash orqali yakuniy titan metallida yuqori rentabellik va tozalik darajasini ta'minlashi mumkin, natijada uning turli sohalarda qo'llanilishini kuchaytiradi.
Titan ishlab chiqarishda magniy va xloridning roli
Magniy va xlorid Kroll jarayonidan foydalangan holda titan ishlab chiqarish jarayonida muhim rol o'ynaydi. Qaytaruvchi vosita sifatida magniy titan tetrakloridni (TiCl₄) titanium shimgichdan boshlang'ich materialiga aylantiradi. Bu bosqichda uchuvchi birikma bo'lgan tozalangan TiCl₄ olish uchun titan rudasini xlorlash kiradi. Titan oksidi bu bosqichda xlorid yordamida TiCl₄ ga aylanadi.
Inert atmosferadagi yadro reaksiyasida erigan magniy TiCl₄ bilan juda yuqori haroratda 800-900 daraja atrofida aralashtiriladi, bu esa TiCl₄ ning titanium shimgichga tushishiga va qo'shimcha mahsulot sifatida MgCl₂ hosil bo'lishiga olib keladi. Umumiy reaksiya quyidagicha:\[ TiCl₄ + 2Mg \rightarrow Ti + 2MgCl₂ \]
MgCl₂ qoldiqlari odatda elektrolitik usullar bilan olib tashlanishi kerak, bu esa magniyni yana bir marta ushbu tsiklda ishlatish uchun qayta tiklaydi va shu bilan uni barqaror qiladi. Xlorid jihatidan magniy va tozalik darajasining samaradorligi titanium shimgichlar tomonidan ishlab chiqarilgan hosil va sifatga bevosita ta'sir qiladi va shu bilan ularning titan ishlab chiqarishdagi ahamiyatini ta'kidlaydi.
