Металлургия редких металлов

Электролитическое рафинирование титана и сплавов на его основе

До настоящего времени не разработан электролитический способ получения титана, который может конкурировать с другими процессами, применяемыми в промышленной практике. Легче оказалось решить задачу электролитического рафини­рования титана (например, некачественной губки, отходов плавки) и сплавов на его основе. Электролитическое рафи­нирование используется на некоторых предприятиях. При электролитическом рафинировании анодом служит загрязнен­ный примесями титан, погруженный в расплавленный электро­лит. В процессе электролиза титан переходит в расплав и затем осаждается на стальном катоде. Электролитом служит расплав хлоридов щелочных металлов (NaCl или NaCl + КС1), в котором растворены низшие хлориды титана (ТіС12 и TiCl3). Такой электролит приготовляют восстановлением те­трахлорида титана натрием или титановым скрапом в распла­ве хлоридов.

При анодном растворении титан переходит в электролит в виде ионов Ті2+ и Ті3+:

2+ 2+ 3+

Ті - 2 е —*■ Ті ; Ті - е —► Ті.

У катода эти реакции протекают в обратном направлении.

Соотношение ионов Ті2+ и Ті3+ соответствует средней степени окисления в электролите 2,2-2,3; суммарная кон­центрация титана в электролите 3-6 %. Электролиз ведут при катодной плотности тока 0,5-1,5 А/см2. Анодная плот­ность тока должна быть в 4-8 раз меньше катодной. Темпе­ратура электролита 800-850 С.

При анодном растворении титана примесь кислорода оста­ется в анодном шламе в составе оксидов (Ті02, Ті203). Уг­лерод находится в свободном состоянии на поверхности эле­ктролита или в анодном шламе в виде карбида. Азот остает­ся в составе нитрида или выделяется с анодными газами. Кремний удаляется в виде SiCl4.

Электролитическое рафинирование проводят в герметичных электролизерах с насыпным анодом в атмосфере аргона (рис. 58). Рафинируемый металл в форме дробленой стужки или ку­сочков размерами 20-40 мм помещают в дырчатую стальную корзину, служащую анодом. После электрорафинирования ста­льной катод поднимают в камеру, заполненную аргоном, под него подводят разгрузочный поддон и специальным ножом осадок срезают с катода. Катодные осадки содержат хорошо ограненные гексагональные или игольчатые кристаллы титана

Электролитическое рафинирование титана и сплавов на его основе

Рис.58. Электролизер с насыпным анодом:

1 - приемный бункер; 2 - герметичный затвор; 3 - тележка; 4 - камера для ка­тода; 5 - загрузочные бункеры, 6 - траверса; 7 - ножи для съема осадка; 8 - рыхлители загрузки; 9 - катод; 10 - тигель; 11 - печь; 12 - анодные корзины; 13 - винты для перемещения катода; 14 - двигатель

Размером иногда до 15-20 мм. В катодном осадке примерно 20-30% солей электролита. Выход по току составляет около 90%, расход электроэнергии 10-11 кВт - ч/кг титана. Катод­ный осадок измельчают и выщелачивают водой, дополнительно подвергают мокрому измельчению в стержневых мельницах, барабаны и стержни которых изготовлены из титана. После мокрой классификации порошки сушат в вакууме при 80 С. Титановые порошки, полученные из отходов нелегированной титановой губки, отвечают по составу стандартной губке.

Электрорафинирование сплавов на основе титана - задача более трудная. Сплавы рафинируют примерно при тех же па­раметрах, что и отходы нелегированного титана.

Ниже приведены значения стандартных потенциалов титана и основных легирующих металлов по отношению к серебряному электроду в хлоридных расплава (NaCl + КС1) при активнос­ти ионов, близкой к единице, и температуре около 850 С, В: Мп/Мп2+ -1,41; Zr/Zr2+ -1,36; Ti/Ti2+ -1,36; ЛІ/АР1" -1,24; V/V2+ -1,08; Cr/Cr3+ -0,97; Fe/Fe2+ -0,88; Mo/Mo3+ -0,65.

Эти данные свидетельствуют о возможности отделения ти­тана от рассматриваемых металлов (за исключением марганца и циркония) в условиях, близких к обратимым. Однако на степень очистки влияет значительная анодная поляризация, обусловленная образованием слоя анодного шлама. Вследст - вии этого при определенных степенях выработки анода на катоде начинают осаждаться алюминий, примеси хрома и ва­надия. Хорошо отделяются примеси железа, никеля, олова, молибдена, кремния, азота, кислорода и углерода. Более полное отделение примесей алюминия, ванадия, хрома воз­можно после повторного рафинирования.

Получаемые в результате электролитического рафинирова­ния титана и сплавов на его основе порошки титана преиму­щественно используют в порошковой металлургии титана.

Металлургия редких металлов

Кобальт

Кобальт - это цветной металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. Этот металл немного тверже железа. Окисление кобальта происходит при температуре свыше трехсот градусов с образованием оксида желтого цвета. В раздробленном …

В чем может быть выгода медных канализационных труб?

Если вы решите построить дачу или загородный дом, стоит запомнить одну очень важную вещь – нельзя экономить на проводке, канализации, водоснабжении, отоплении и т.п. Иначе, в случае какой-нибудь аварии, ремонт …

ОЧИСТКА ГЕРМАНИЯ И ПОЛУЧЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ

Германий, полученный восстановлением высокочистого ди­оксида водородом, непригоден для применения в полупровод­никовой электронике. Об этом можно судить по его удельно­му сопротивлению, которое обычно не выше 40 Ом • см, тогда как …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.