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Attualmente ci sono diversi progetti di Raffinato titanio, come alternativa al metodo Kroll, tradizionalmente utilizzato dal 1937. Il titanio non è libero in natura. I minerali che mostrano una maggiore concentrazione di questo metallo sono rutili (TIO2) e l’illmenite (Ugly · Tio2), oltre all’anatasi e Brookite (entrambi sono anche TIO2).

Indice

  • 1 Story
  • 2 passaggi del processo
  • 3 Indagini
  • 4 Riferimenti e bibliografia

Storia

Dr. Wilhelm Kroll, in collaborazione con Siemens e Helske, ha sviluppato un processo per ottenere il titanio costituito dalla riduzione del composto tetracloruro titanio con magnesio a terra, in un’atmosfera di Argon per evitare l’ossidazione. Questo è stato il primo processo che ha permesso di ottenere quantità apprezzabili di titanio puro e continua ad essere utilizzato principalmente al momento.

Storicamente altri metodi sono stati utilizzati per la produzione di titanio, a partire dal rapporto nel 1887 di Nilsen e Pettesen usando sodio. Questo metodo è stato commercialmente ottimizzato con il processo del cacciatore. Negli anni ’20 Van Arkel aveva descritto la decomposizione termica del tetrayodide titanio per dare altamente puro titanio. Il tetracloruro titanio potrebbe essere ridotto con idrogeno ad alte temperature per dare agli hydrons che può essere elaborato termicamente per dare metallo puro. Con questo sfondo, Kroll ha sviluppato sia nuovi riduttori che nuovi dispositivi per la riduzione del tetracloruro di titanio. La sua elevata reattività verso tracce di acqua e altri ossidi metallici rappresentava una sfida. Il successo significativo è venuto con il dipendente del calcio come agente riducente, ma il prodotto finale conteneva ancora significative impurità di ossido. Il grande successo è venuto con il magnesio a 1000 ° C in un reattore rivestito di molibdeno, secondo la società elettrochimica, a Ottawa. Il titanio di Kroll è molto duttile che riflette la sua grande purezza. Il processo di Kroll si è trasferito nel processo del cacciatore e rimane la tecnologia dominante per la produzione di titanio metallico, oltre a gran parte della produzione di magnesio mondiale.

Passi del processo

Il processo è composto dai seguenti passaggi:

  • ottenendo il tetracloruro di titanio per clorazione a 800 ° C, in presenza di carbonio, per reazione:

\ ({\ DisplayStyle Tio2 + 2CL 2 + 2C \ RightArrow Ticl 4 + 2CO} \)

  • Il tetracloruro di titanio è purificato da distillazione frazionaria.
  • Il TICL4 con magnesio o sodio (processo cacciatore) è ridotto in un’atmosfera inerte, con la reazione:

\ \ ({\ displaystyle ticl 4 + 2mg \ reapyarrow ti + 2mgcl 2} \)

  • titanio forma una spugna sul muro del reattore, che è purificato dalla lisciviazione con acido cloridrico diluito. L’MGCL2 è riciclato elettroliticamente.
  • La spugna risultante è compattata. Se il TICL4 è ridotto da sodio invece del magnesio, la spugna risultante è granulare, che facilita il processo di compattazione. La spugna è fusa in un forno con un crogiolo di rame raffreddato, mediante un arco elettrico elettrodo di consumo in un’atmosfera inerte. Viene eseguita una prima elaborata, in cui i lingotti diventano prodotti generali di seminari.
  • viene eseguita una seconda elaborazione, in cui si ottengono le forme finite dei prodotti.

Ricerca

  • Un altro metodo, sviluppato in seguito, si basa sulla depurazione del titanio mediante decomposizione con iodio, ma è poco usato industrialmente, e fondamentalmente utilizza la riparazione del titanio di molto alta purezza per la ricerca.
  • In alternativa per alleviare il prezzo elevato posato dalla raffinazione del titanio, alcuni studi sono già stati effettuati per accedere più facilmente all’uso del metallo . Alla Università di Cambridge, un gruppo di ricercatori guidato da Derek Mray era dedicato al titanio metallico purificante eliminando tracce di ossidi o rutili, quando hanno osservato che questo ossido divenne bianco in grigio metallico, generando uno strato di titanio metallico. Quello era l’inizio del nuovo processo noto come FFC di Cambridge. Questo metodo offre vantaggi innegabili sul processo Kroll che è tradizionalmente utilizzato dal 1930 e che presenta gravi limiti operativi che aumentano il costo di produzione del titanio metallico.

Riferimenti e bibliografia

  1. W. Kroll “Verfombiares Titan und Zirkon” (Agnole titanio e zirconio) Zeitschrift für anorganische und allgemeine chemie volume 234, p. 42-50. Doi 10.1002 / ZAAC.19372340105
  2. WJ Kroll, “la produzione di titanio duttile” Transazioni del volume della società elettrochimica 78 (1940) 35-47.
  3. holleman, AF; Wiberg, E. Pressa accademica “Chimica Inorganica”: SALK; N Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  4. Metalurgia del Titanio

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