鈦精礦的用途?
作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-07-18分類:催化劑及助劑瀏覽:181
鈦精礦用于制作高鈦渣。鈦白粉、酸渣。 四氯化鈦。海綿鈦。鈦的強(qiáng)度大,純鈦抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)180kg/mm2。有些鋼的強(qiáng)度高于鈦合金,但鈦合金的比強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度和密度之比)卻超過優(yōu)質(zhì)鋼。鈦合金有好的耐熱強(qiáng)度、低溫韌性和斷裂韌性,故多用作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件和火箭、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)件。鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲(chǔ)箱以及高壓容器。
如今已有用鈦合金制造自動(dòng)步槍,迫擊炮座板及無后座力炮的發(fā)射管。在石油工業(yè)上主要作各種容器、反應(yīng)器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電極和發(fā)電站的冷凝器以及環(huán)境污染控制裝置。鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應(yīng)用。在醫(yī)療中,鈦可作人造骨頭和各種器具。鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。碳化鈦,碳(氫)化鈦是新型硬質(zhì)合金材料。氮化鈦顏色近于黃金,在裝飾方面應(yīng)用廣泛。
工業(yè)的鈦是怎么提煉的?
制取金屬鈦的原料主要為金紅石,其中含TiO2大于96%。缺少金紅石礦的國家,例如蘇聯(lián),則采用鈦鐵礦制成的"高鈦渣",其中含TiO290%左右。因天然金紅石漲價(jià)和儲(chǔ)量日減,各國都趨向于用鈦鐵礦制成富鈦料,即高鈦渣和人造金紅石。 制取鈦流程 鈦在1791年被發(fā)現(xiàn),而第一次制得純凈的鈦卻是在1910年,中間經(jīng)歷了一百余年。原因在于:鈦在高溫下性質(zhì)十分活潑,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提煉出純鈦需要十分苛刻的條件。 工業(yè)上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法制取二氧化鈦,再由二氧化鈦制取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦(精礦),發(fā)生下面的化學(xué)反應(yīng): FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4 ==Fe2(SO4)3+3H2O 為了除去雜質(zhì)Fe2(SO4)3,加入鐵屑,F(xiàn)e3+還原為Fe2+,然后將溶液冷卻至273K以下,使得FeSO4·7H2O(綠礬)作為副產(chǎn)品結(jié)晶析出。 Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉淀,反應(yīng)是: Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4 TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4 鍛燒偏鈦酸即制得二氧化鈦: H2TiO3== TiO2+H2O 工業(yè)上制金屬鈦采用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2(或天然的金紅石)和炭粉混合加熱至1000~1100K,進(jìn)行氯化處理,并使生成的TiCl4,蒸氣冷凝。 TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO 在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦: TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti 這種海綿鈦經(jīng)過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉,最后制成各種鈦材。 也可以通過反應(yīng):Ti+2CI2=TiCI4 得到的TiCI4經(jīng)過高溫(1250℃左右)情況下分解: TiCI4=Ti+2CI2 由此得到純鈦棒。 鈦是一種化學(xué)元素,化學(xué)符號(hào)Ti,原子序數(shù)22,在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一種銀白色的過渡金屬,其特征為重量輕、強(qiáng)度高、具金屬光澤,耐濕氯氣腐蝕。 鈦被認(rèn)為是一種稀有金屬,這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。但其相對(duì)豐富,在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣布于地殼及巖石圈之中。鈦亦同時(shí)存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法 或亨特法。鈦?zhàn)畛R姷幕衔锸嵌趸仯捎糜谥圃彀咨伭稀F渌衔镞€包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑和用于制造煙幕作空中掩護(hù))及三氯化鈦(TiCl3)(用于催化聚丙烯的生產(chǎn))。
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