metalurgia038

74

gnezu w celu usunięcia wtrąceń, przede wszystkim tlenkowych. Pozostałe metody są identyczne ze stosowanymi w rafinacji aluminium, a więc:

-    tlenki usuwa się przez ekstrakcję żużlem złożonym z mieszaniny chlorków, który służy często także jako żużel izolujący metal od atmosfery w czasie topienia,

-    wodór usuwa się przez przedmuchiwanie gazem nieaktywnym (azot, argon) lub aktywnym (chlor z butli lub z rozkładu rafmatorów musujących).

Powyższe metody rafinacji wykorzystuje się zarówno podczas topienia magnezu przed wprowadzeniem dodatków stopowych, jak i podczas przetapiania stopów.

2.9.5. Metalurgia tytanu

Spośród minerałów zawierających tytan w przemysłowej produkcji tego metalu największe znaczenie mają:

-    grupa rutylu, do której należą minerały zawierające tlenek Ti0₂; w tlenku tym część atomów tytanu jest zamieniona przez atomy żelaza, niobu, tantalu, chromu, glinu i inne;

-    grupa ilmenitu; są to minerały zawierające złożone tlenki tytanu z dwuwar-tościowym żelazem i manganem o różnej zawartości tlenków żelaza, manganu i aluminium, jak ilmenit FeTiOj, tytanomagnetyt FeTiOj • Fe30₄ i inne.

W wyniku wstępnej przeróbki rud otrzymuje się koncentraty o zawartości do 90%TiO₂.

Wstępny proces metalurgiczny, w którego wyniku otrzymuje się tzw. gąbkę tytanową, składa się z 3 etapów:

-    otrzymywania chlorku tytanu TiCl₄ w reakcji:

Ti0₂ +2CU +C->TiCl₄ + C0₂,

TiO, + 2C1₂ + 2C->TiCl₄ +2CO,

-    redukowaniu chlorku tytanu magnezem według reakcji:

TiCl₄ + 2Mg->Ti + 2MgCl_;,

-    oddzieleniu od tytanu powstałych produktów reakcji (Mg, MgCI₂) przez ługowanie roztworem wodnym kwasu azotowego lub solnego.

Schematycznie proces otrzymywania tytanu przedstawiono na rysunku 2.47. Chlorowaniu poddaje się mieszaninę lub brykiety wytworzone z Ti0₂ oraz węgla lub koksu. Przebiega ono w temperaturze 1000°C w szczelnych aparatach. Otrzymywany TiCl₄ redukuje się stopionym magnezem w temperaturze od 850°C do 900°C w zbiorniku reakcyjnym umieszczonym w piecu. Tytan wytworzony w wyniku redukcji osadza się na ściankach zbiornika w postaci porowatej gąbki tytanowej, która po usunięciu ze zbiornika zostaje oczyszczona przez ługowanie.

Rys. 2.47. Schemat procesu otrzymywania tytanu