Titanium svamp produktionsproces

1. Titanium svamp

Det er et svampelignende metal titanium fremstillet ved metal termisk reduktion og er råmaterialet til titanium forarbejdningsmaterialer. Det udvindes af rutil ilmenit og omdannes til forskellige titanlegeringsmaterialer efter smeltning og smedning. I henhold til forskellig renhed kan svampe-titanium opdeles i syv kvaliteter, en til fem, samt klasse 0 og klasse 0A. Titaniumindholdet varierer fra 98,5 til 99,7. Jo mindre tal, jo højere titaniumindhold.

Klassificeringen af ​​titansvamp er hovedsageligt klassificeret efter dens kemiske sammensætning, porøsitet og styrke. Den specifikke klassifikation er som følger:

I henhold til den kemiske sammensætning og Brinell-hårdhed kan titansvampprodukter opdeles i 7 mærker (kvaliteter): MHT-95, MHT-100, MHT-110, MHT-125, MHT-140, MHT-160, MHT-200.

I henhold til porøsitet og adsorptionskapacitet kan titansvamp opdeles i to kvaliteter: lav porøsitet og høj porøsitet. Lavporøs titansvamp har bedre åndbarhed, mens titansvamp med høj porøsitet har et større overfladeareal og bedre adsorptionskapacitet.

I henhold til styrkeniveauet kan titansvamp opdeles i forskellige kvaliteter. Titaniumsvamp med højere styrke kan modstå større kraft, har bedre holdbarhed og anti-deformationsevne og er velegnet til nogle lette belastninger eller lavtryksapplikationer. Titaniumsvamp med lavere styrke er velegnet til lette belastninger eller lavtryksanvendelser.

2. Titanium svamp er hovedsageligt opdelt i fuld proces og semi-proces processer:

Hele procesprocessen omfatter hovedsageligt tre processer: chloreringsraffinering, reduktionsdestillation og magnesiumelektrolyse. Først chloreres og raffineres titanium-rige materialer til fremstilling af titantetrachlorid, og derefter reduceres titantetrachlorid med magnesium for at opnå titaniumsvamp. Endelig anvendes elektrolyse til at reducere magnesiumchloridet, der dannes i reduktionstrinnet, til klorgas og magnesium til genanvendelse.

Den semi-proces proces køber direkte raffineret titantetrachlorid og producerer titanium svamp efter reduktion, udeladelse af chlorid raffinering og magnesium elektrolyse processer. Da magnesium ikke deltager i cyklussen, er prisen på semi-proces titanium svamp generelt højere.

3. Stoffer, der anvendes til fremstilling af titansvamp:

Afhængigt af produktionsprocessen kan der opstå forskellige typer og mængder af affald og produkter. Generelt set, under produktionen af ​​titansvamp, dannes både gasformigt affald, såsom klor, hydrogenchlorid og titantetrachlorid, og fast affald, såsom halogenider. Det meste af dette affald skal behandles eller genbruges korrekt for at sikre sikkerheden og miljøbeskyttelsen af ​​produktionsprocessen.

Derudover vil en stor mængde spildevand blive genereret under produktionsprocessen af ​​titansvamp. Dette spildevand indeholder hovedsageligt stoffer som hydrogenchlorid og titantetrachlorid, som skal behandles for at opfylde udledningsstandarder eller genbrugsstandarder.

4. Sekundær alkalisk vaskebehandlingsproces

Det er en forbedret alkalisk afsvovlingsmetode, som bruger to kontinuerlige scrubbere til afsvovling. I første trins scrubber kommer den rå gas i kontakt med alkaliopløsningen, hvilket forårsager en gas-væske-reaktion. Svovldioxidet reagerer med hydroxidet i alkaliopløsningen og danner thiosulfat. Almindelig anvendte alkaliopløsninger omfatter natriumhydroxidopløsning (NaOH) og natriumcarbonatopløsning (Na2CO3). Den kemiske ligning for denne reaktion er SO2 + NaOH → NaHSO3.

5. Arbejdsprincippet for kaustisk soda smeltet salt ovn

Det udnytter varmeudvekslingen mellem forbrændingsgas og smeltet salt til at lede varmeenergi gennem varm saltstrømscirkulation. Specifikt opvarmes saltmaterialet til dets smeltepunkt for at danne smeltet salt, og den termiske energi i det opbevares i en termisk lageranordning. Den termiske energi i det smeltede salt bruges derefter til at generere højtemperatur- og højtryksdamp, som omdannes til elektrisk energi. Til sidst føres den resterende varme og kolde saltlage tilbage til den smeltede saltovn til opvarmning for at opnå genbrug af varmeenergi. Dette arbejdsprincip gør kaustisk soda-smeltet saltovn til et effektivt og miljøvenligt energikonverteringsudstyr, der kan bruges i vid udstrækning inden for mange områder, såsom solvarmeproduktion, industriel opvarmning osv.

6. Behandlingsmetode for industrielt salttørrende støv
Fysisk metode: Udnyt opløselighedsforskellen mellem industrisalt og natriumchlorid til at lave en mættet opløsning af kaliumnitrat. Efter afkøling vil det meste blive et krystallinsk bundfald, mens natriumchlorid vil være i moderluden. Separer de filtrerede krystaller fra moderluden.

Kemisk metode: Opløs først industrisalt i vand for at lave en opløsning, tilsæt overskydende sølvnitratopløsning, sølvioner reagerer med chloridioner for at danne sølvchloridudfældning, tilsæt derefter overskydende saltsyre til opløsningen for at udfælde overskydende sølvioner, og filtrer. Til sidst opvarmes den filtrerede opløsning for at fjerne overskydende saltsyre.

Kloreringsaffaldssalt er det affald, der genereres i smeltet saltkloreringsprocessen, hovedsageligt saltholdigt affald og saltrester. Frembringelsen af ​​dette affald er et uundgåeligt produkt af kloreringsprocessen, og deres komponenter og sammensætning er relateret til de anvendte kloreringsråmaterialer og opløsningsmidler. Behandlingsmetoderne for kloreret affaldssalt omfatter knusning, alkalireaktion, filterpresse, præcisionsfiltrering, ultrafiltrering og andre trin. Produkterne opnået under behandlingsprocessen kan udnyttes som ressourcer. For eksempel kan jern-titanium-slaggen opnået ved pressefiltrering anvendes som ressourcer eller stables som almindeligt affald. Natriumchlorid-saltvandet opnået ved ultrafiltrering kan bruges som råmateriale til processen med fremstilling af kaustisk soda ved ionmembranelektrolyse eller fast salt opnås efter fordampning og genvinding.

De vigtigste forskelle mellem svampet titaniumchlorid udstødningsgasbehandlingssystem og det elektrolytiske magnesium udstødningsgasbehandlingssystem er som følger:

Kloreringshalegasbehandlingssystemet behandler hovedsageligt spildgassen, der genereres i kloreringsværkstedet, som hovedsageligt omfatter sure gasser som klor og hydrogenchlorid. For at opnå rensning og udledning af spildgas vil systemet udføre alkalisk vaskebehandling, omdanne sure gasser til saltstoffer gennem kemiske reaktioner og realisere udledningen af ​​spildgas.

Det elektrolytiske magnesiumhalegasbehandlingssystem behandler hovedsageligt spildgassen, der genereres i det elektrolytiske magnesiumværksted, som hovedsageligt omfatter klorgas og magnesiumdamp. For at rense og udlede udstødningsgassen vil systemet udføre støvfjernelse, kondensere magnesiumdamp til magnesiumpartikler og opsamle klorgas til genbrug. Samtidig vil systemet også udføre gasdiffusionskontrol for effektivt at kontrollere magnesiumdampen, der ikke er støvfjernet i udstødningsgassen inde på værkstedet og forhindre den i at sprede sig til miljøet uden for værkstedet.

Generelt ligger hovedforskellen mellem svampet titaniumchlorid halegasbehandlingssystemet og det elektrolytiske magnesium halegasbehandlingssystem i de forskellige spildgaskomponenter og behandlingsmetoder.

7. Svamp titaniumchlorid halegasbehandlingsproces og elektrolytisk magnesium halegasbehandlingsproces:

Svamp titaniumchlorid halegasbehandlingsprocessen omfatter hovedsageligt følgende trin:

Vådrensningsbehandling: For det første skal affaldsgassen behandles ved vådrensning. Dette trin involverer hovedsageligt at sende spildgassen ind i renseudstyret og sprøjte den med vand til vask. Under denne proces vil HCl og NaCl opløses i vand, og TiCl4 vil hydrolysere og vaske faste støvpartikler ind i vandet. Renseudstyr kan bruge vasketårne, centrifugalskrubbere, sprøjteabsorberende tårne ​​og skumstøvsamlere mv.

Deklorering: For yderligere at fjerne klor kan der anvendes forskellige metoder afhængig af klorkoncentrationen. Når klorkoncentrationen i udstødningsgassen er lav, sprøjtes der ofte kalkmælk (Ca(OH)2), og kloren reagerer med kalkmælken og danner Ca(ClO)2. Hvis klorkoncentrationen i udstødningsgassen er lav, men restgasvolumen er stor, bruges ofte NaOH eller Na2CO3 til sprøjtning, og kloren vil reagere med dem og danne NaClO, der kan bruges som blegepulver. Hvis klorkoncentrationen i udstødningsgassen er høj, men restgasvolumen er lille, kan FeCl2-spray bruges til at absorbere kloren. I denne proces fremstilles FeCl2-eluenten ved på forhånd at reagere jernspåner med HCl. Efter eluering dannes FeCl3. FeCl3 tilsættes jernspåner og reduceres til FeCl2 til genbrug.

Den elektrolytiske magnesiumhalegasbehandlingsproces omfatter hovedsageligt følgende trin:

Magnesiumelektrolyse: Elektrolyseværkstedet vil elektrolysere det magnesiumklorid, der produceres i reduktionsværkstedet, for at producere magnesium og klorgas. Det ved elektrolyse producerede magnesium sendes til reduktionsværkstedet som reduktionsmiddel til fremstilling af titansvamp, mens klorgassen sendes til kloreringsværkstedet til fremstilling af titantetrachlorid.

Elektrolyse og gendampende afgangsgasbehandling: Elektrolyse- og gendampningsbehandlingssystemet for afgangsgas udfører funktionerne rensning og udledning af sure affaldsgasser i magnesiumelektrolysesystemet og gendampningsværkstedet. Disse sure affaldsgasser består hovedsageligt af klor og hydrogenchlorid.

8. Forurenende stoffer produceres under chloreringsprocessen af ​​titansvamp:

Organiske chlorider: såsom titantetrachlorid, chloroform, dichlormethan osv. Disse organochlorider er ofte giftige og kan forårsage miljøforurening.

Uorganiske chlorider: såsom klor, hydrogenchlorid osv. Disse uorganiske klorider er også giftige og kan forårsage miljømæssige og biologiske farer.

Andre forurenende stoffer: Nogle andre forurenende stoffer kan produceres under kloringsprocessen, såsom fosgen (COCl2), som også er giftige stoffer.

9. Oxidationsprincippet for svampe-titaniumchlorid-udstødningsgasbehandlingssystem:

Hovedsageligt under visse temperatur- og trykforhold bruges ilten i luften til at oxidere titantetrachlorid i udstødningsgassen til titaniumdioxid. Specifikt kan oxidationsreaktionsprocessen opdeles i følgende trin:

Klor reagerer med oxygen og danner chlorationer: Cl2+O2=2ClO3
Chlorationer reagerer med titantetrachlorid og danner titaniumdioxid og klor: TiCl4+2ClO3=TiO2+2Cl2+O2

Denne proces udføres ved en bestemt temperatur (såsom 600-800 grader) og tryk (normalt tryk). Samtidig skal der tilsættes en katalysator (såsom vanadiumpentoxid osv.) for at reducere reaktionsaktiveringsenergien og fremme reaktionen. Den resulterende titaniumdioxid kan genanvendes som et biprodukt, mens kloren kan genbruges i kloreringsproduktionen.

Det skal bemærkes, at oxidationsprocessen udføres under visse temperatur- og trykforhold, så reaktionsbetingelserne skal kontrolleres strengt, og der skal lægges vægt på genanvendelse af klor i udstødningsgassen for at reducere produktionsomkostninger og miljøforurening.

10. Forholdet mellem high-end titanium og titanlegeringer og titanium svamp:

Først og fremmest refererer high-end titanium og titanlegeringer til titanium og titanlegeringer med fremragende egenskaber og specielle anvendelser, såsom høj styrke, høj sejhed, korrosionsbestandighed, høj temperatur ydeevne osv. Titanium svamp er en titanlegering fremstillet af reaktion af titantetrachlorid og magnesium. Det bruges normalt som råmateriale til produktion af high-end titanium og titanlegeringer.

Specifikt afspejles forholdet mellem high-end titanium og titanlegeringer og titansvamp hovedsageligt i følgende aspekter:

Råmaterialer: Titansvamp er et af råmaterialerne til produktion af high-end titanium og titanlegeringer. Ved yderligere bearbejdning og legering af titansvamp kan der fremstilles high-end titanium og titanlegeringer med fremragende egenskaber.

Produktionsproces: Produktionsprocesserne for high-end titanium og titanlegeringer ligner dem for titanium svamp, som kræver en række smeltning, forarbejdning og varmebehandling. Produktionsprocessen af ​​high-end titanium og titanlegeringer er dog mere kompleks og sofistikeret, hvilket kræver højere tekniske krav og strengere kvalitetskontrol.

Anvendelsesområder: Avanceret titanium og titanlegeringer bruges hovedsageligt inden for rumfart, militær, petrokemiske og andre områder og har en bred vifte af anvendelser. Titanium svamp bruges hovedsageligt til at producere højstyrke, korrosionsbestandige titanlegeringsdele, der kræves i rumfart, biler og andre områder.

Generelt er der et tæt forhold mellem high-end titanium og titanlegeringer og titanium svamp. Der er visse ligheder mellem deres produktionsprocesser, råmaterialer og anvendelsesområder, men med hensyn til produktionsteknologi, produktydelse og anvendelsesområder er der også visse forskelle.

11. Processtrømmen af ​​high-end titanium rensning er som følger:

Højrent titaniumdioxid vælges som råmateriale, og et reduktionsmiddel tilsættes til reduktionsbehandling.

Det reducerede titaniumdioxid syltes for at fjerne urenheder.

Efter bejdsning vaskes titandioxiden med vand og tørres, hvorefter der tilsættes et reduktionsmiddel til højtemperatursænkning.

Den reducerede titansvamp knuses og formales for at opnå en titansvamp med fine partikler.

Finkornet svampet titanium smeltes ved høje temperaturer, og vakuumsmelteteknologi bruges til at fjerne urenheder og gasser.

Efter raffinering bliver titansvampen kontinuerligt støbt og trykstøbt for at opnå titaniumbarrer med høj renhed.

Ved hjælp af højtemperatursmedningsteknologi smedes titanium barrer ved høje temperaturer for at opnå titaniummaterialer med høj renhed.