Miks on titaan nii kallis?

Me kõik teame, et titaan on kallis, aga miks see kallis on? Tooraine on kallis, see tähendab, käsn-titaan on kallis. Rääkides titaanist ja titaanisulamitest, peame mainima käsna titaani. Titaankäsn on titaani ja titaanisulamite tootmise tooraine. Ilma käsna titaanita poleks titaani ja titaanisulameid.

Käsna titaan pärineb peamiselt kahte tüüpi mineraalidest:

1) Rutiil on kollakas kuni punakaspruun mineraal, mille põhikomponendiks on TiO2, lisaks sisaldab see teatud koguses rauda, ​​nioobiumi ja tantaali.

2) Ilmeniit, teoreetiline molekulvalem on FeTi03, millest TiO2 teoreetiline sisaldus on 52,63%. Ilmeniiti võib looduses pidada tahkeks lahuseks, mis koosneb FeO-TiO2 ja muudest lisandite oksiididest.

1940. aastal kasutas Luksemburgi teadlane WJKroll magneesiumi TiCl4 redutseerimiseks puhta titaani tootmiseks. Sellest ajast alates on magneesiumi redutseerimise meetod (tuntud ka kui Krolli meetod) ja naatriumi redutseerimise meetod (tuntud ka kui Hunteri meetod) muutunud peamisteks tööstuslikeks meetoditeks käsna titaani tootmisel. Pange tähele, et siin toodetakse "käsna titaani", mida nimetatakse ka "poorseks titaaniks". Titaankäsna tootmisprotsess hõlmab peamiselt järgmisi samme: ilmeniit - kaevandamine - maagi töötlemine - titaani kontsentraat - rikastamine - titaanirikas materjal - kloorimine - toor TiC1 - rafineerimine - puhas TiC1 - magneesiumi redutseerimine - purustamine - klassifitseerimine - segamine - titaankäsn.

Ülejäänud neli allpool toodud protsessi on võtmeprotsessid.

1) Kloorimisprotsess: see on titaantetrakloriidi tootmise peamine etapp. Spetsiifilised meetodid hõlmavad keetmisega kloorimist, sulasoola kloorimist ja vertikaalset ahju kloorimist. Keetav kloorimine on praegu kõige sagedamini kasutatav meetod. Kõrge temperatuuri ja gaasilise kloorgaasi toimel reageerib titaanirikas materjal tahke süsinikusisaldusega redutseerijaga, moodustades titaantetrakloriidi. Sulasoola kloorimine ja vertikaalne ahju kloorimine kasutavad kloorimisreaktsiooniks vastavalt sulasoola keskkonda ja vertikaalset kloorimisahju.

2) Rafineerimisprotsess: titaantetrakloriidi tuleb rafineerida ja puhastada, et eemaldada kõrge keemistemperatuuriga ja madala keemistemperatuuriga lisandid. Tavaliselt kasutatavad rafineerimismeetodid hõlmavad destilleerimist ja keemilisi meetodeid. Destilleerimismeetodi puhul kasutatakse tõhusat ujuvklapiga destilleerimistorni, keemilise meetodi puhul aga alumiiniumipulbrit vanaadiumi ja muude meetodite eemaldamiseks.

3) Redutseerimis-destilleerimisprotsess: rafineeritud titaantetrakloriid reageerib kõrgel temperatuuril sulatatud magneesiummetalliga, tekitades käsnataolise titaanmetalli ja sulanud magneesiumkloriidi. Seejärel eemaldatakse titaankäsna magneesiumkloriid ja liigne magneesium vaakumdestilleerimisega, et saada puhas titaan.

4) Elektrolüütiline magneesiumiprotsess: elektrolüütiline magneesium on titaankäsna tootmise üks peamisi etappe. Välismaal kasutatakse laialdaselt multipolaarseid elektrolüütilisi elemente ja vaheseinteta magneesiumelektrolüütilisi elemente, samas kui kodumaine tehnoloogia on suhteliselt mahajäänud, mille tulemuseks on suur energia- ja kloorikulu. Viimastel aastatel on uued kodumaised tehased võtnud järk-järgult kasutusele täiustatud suuremahulised elektrolüütelemendid, mis on täiustanud tootmistehnoloogiat ja vähendanud kulusid.

Tooraine titaankäsna hind ulatus 2005. ja 2006. aastal 2700 USA dollarini tonni kohta. Hiljem, tehniliste kitsaskohtade läbimurdega tooraines, titaankäsna tootmise kloorimine, rafineerimine ja elektrolüüs. 2017. aasta paiku kohandati titaankäsna hind 1100 USA dollarile tonni kohta. Kuni 2024. aastani näitas titaankäsna hind trendi "avaneda kõrgelt ja minna madalale". Titaankäsna hind oli aasta alguses kõrge, kuid turu pakkumise ja nõudluse muutudes hind tasapisi langes. Siiani on titaankäsna hind langenud umbes 7 dollarit 000/tonn, saavutades uue ajaloolise madalaima taseme.

Isegi madalaimas punktis on titaankäsna hind endiselt 6 dollarit kg kohta. Kuna titaankäsn on kallis, on titaan ja titaanisulamid kallid. Titaankäsna tootmis- ja rafineerimisprotsess on väga keeruline. Tootmisprotsess nõuab ka kõrget temperatuuri, palju energiat tarbivaid seadmeid ja vaakumkeskkonda. Energiakulude tõus mõjutab otseselt ka selle kõrget hinda. See muudab titaanisulamite hinna kõrgeks.

Kuum tags: miks on titaan nii kallis?, Hiina miks on titaan nii kallis? tootjad, tarnijad, tehas