項目五 任務(wù)五 鎂熱還原法制取海綿鈦 2、生產(chǎn)工藝_第1頁
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文檔簡介

任務(wù)五鎂熱還原法制取海綿鈦知識點：生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)工藝

《輕金屬冶金生產(chǎn)》項目五鈦冶金生產(chǎn)

在880-950℃下的氬氣氣氛中，讓TiCl4與金屬Mg進行反應(yīng)得到海綿鈦和MgCl2，用真空蒸餾除去海綿鈦中的MgCl2和過剩的Mg，從而獲得純鈦，蒸餾冷凝物可經(jīng)熔化回收金屬鎂，MgCl2經(jīng)熔鹽電解回收Mg和Cl2。生產(chǎn)工藝

《輕金屬冶金生產(chǎn)》項目五鈦冶金生產(chǎn)

（1）鎂還原鎂還原過程包括：TiCl4液體的氣化→氣體TiCl4和液體Mg的外擴散→TiCl4

和Mg分子吸附在活性中心→在活性中心上進行化學(xué)反應(yīng)→結(jié)晶成核→鈦晶粒長大→MgCl2

脫附→MgCl2

外擴散。鎂還原的主要反應(yīng)為：

TiCl4（g）+2Mg(g，l）=Ti（s）+2MgCl2（l）在還原過程中，TiCl4中的微量雜質(zhì)，如AlCl3、FeCl3、SiCl4、VOCl3

等均被鎂還原生成相應(yīng)的金屬，這些金屬全部混在海綿鈦中。而混雜在鎂中的雜質(zhì)鉀、鈣、鈉等，也是還原劑，它們分別將TiCl4

還原并生成相應(yīng)的雜質(zhì)氯化物。生產(chǎn)工藝

《輕金屬冶金生產(chǎn)》項目五鈦冶金生產(chǎn)

（2）真空蒸餾經(jīng)排放MgCl2操作后的Mg還原產(chǎn)物，含Ti55%-60%、Mg25%-30%、MgCl210%-15%，及少量TiCl3和TiCl2，常用蒸餾法將海綿鈦中的Mg和MgCl2分離。還原產(chǎn)物海綿鈦在真空蒸餾過程中經(jīng)受長期高溫?zé)Y(jié)，逐漸致密化、毛細孔逐漸縮小，樹枝狀結(jié)構(gòu)消失，最后呈一坨狀整塊，俗稱鈦坨。→生產(chǎn)工藝

《輕金屬冶金生產(chǎn)》項目五鈦冶金生產(chǎn)

還原-蒸餾設(shè)備主要有加熱爐、反應(yīng)罐和冷凝器等主體設(shè)備組成，并設(shè)有加料、控溫、充氮和測壓系統(tǒng)，以及真空系統(tǒng)和還原過程排熱

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