تیتانیوم در سال 1791 کشف شد، اما اولین تیتانیوم خالص در سال 1910 تولید شد و بیش از صد سال طول کشید. دلیل آن این است: تیتانیوم در دماهای بالا بسیار فعال است و به راحتی با اکسیژن، نیتروژن، کربن و سایر عناصر ترکیب می شود. برای استخراج تیتانیوم خالص به شرایط بسیار سختی نیاز دارد.
در صنعت، اسید سولفوریک معمولاً برای تجزیه ایلمنیت برای تولید دی اکسید تیتانیوم و سپس برای تولید فلز تیتانیوم از دی اکسید تیتانیوم استفاده می شود. اسید سولفوریک غلیظ ایلمنیت (کنسانتره) آسیاب شده را تصفیه می کند و واکنش های شیمیایی زیر رخ می دهد:
FeTiO3 به علاوه 3H2SO4 == Ti(SO4)2 به علاوه FeSO4 به علاوه 3H2O
FeTiO3 به علاوه 2H2SO4 == TiOSO4 به علاوه FeSO4 به علاوه 2H2O
FeO به اضافه H2SO4 == FeSO4 به علاوه H2O
Fe2O3 به علاوه 3H2SO{4}} Fe2(SO4)3 به علاوه 3H2O
به منظور حذف ناخالصی Fe2(SO4)3، براده های آهن اضافه می شود، Fe3 plus به Fe2 پلاس کاهش می یابد و سپس محلول تا زیر 273K سرد می شود تا FeSO4·7H2O (ویتریول سبز) به عنوان یک محصول جانبی متبلور شود.
Ti(SO4)2 و TiOSO4 توسط آب به رسوب اسید متاتیتانیک سفید جدا می شوند و واکنش به این صورت است:
Ti(SO4)2 به علاوه H2O == TiOSO4 به علاوه H2SO4
TiOSO4 به علاوه 2H2O == H2TiO3 به علاوه H2SO4
دی اکسید تیتانیوم از کلسینه کردن اسید متاتیتانیک به دست می آید:
H2TiO3 == TiO2 به اضافه H2O
فلز تیتانیوم به صورت صنعتی به روش احیای متالوگرمیک برای کاهش تتراکلرید تیتانیوم تولید می شود. TiO2 (یا روتیل طبیعی) و پودر کربن را تا 1000-1100 K برای تصفیه کلر مخلوط کرده و حرارت دهید و بخار TiCl4 تولید شده را متراکم کنید.
TiO2 به اضافه 2C به علاوه 2Cl2=TiCl4 به علاوه 2CO-
کاهش TiCl4 با منیزیم مذاب در آرگون در 1070K یک اسفنج تیتانیوم متخلخل ایجاد می کند:
TiCl4 به علاوه 2Mg=2MgC12 به علاوه Ti
این تیتانیوم اسفنجی خرد شده، در یک کوره قوس الکتریکی خلاء ذوب می شود و در نهایت به مواد تیتانیوم مختلفی تبدیل می شود.
همچنین می توان واکنش نشان داد: Ti به علاوه 2I2=TiI4
TiI4 بدست آمده در دمای بالا (حدود 1250 درجه سانتیگراد) تجزیه می شود:
TiI4=Ti به علاوه 2I2
بنابراین یک میله تیتانیوم خالص به دست می آید.
مخاطب
اگر علاقه ای دارید، لطفا با ما تماس بگیرید:
پست الکترونیک:zhangjixia@bjygti.com
تلفن: به علاوه 8618992731201
فکس: 0917-3873009
