18.Ильменит конц-рын кендітермиялық балқыту. (технологиялық сұлбасы, негізгі реакциялары, пеш сұлбасы).

Ильменит технологиялық сұлбасы

Ильменит концентраты

Кендітермиялық пеште т-с-дыра балқыту

Титан қожы

шойын

хлорлау

Техн-қ ТіCl4

TiCl4 тазалау

Таза ТіСl4

Магнитермиялық т-с-у

MgCl2

Реак-қ масса...\Mg.Ti.MgCl2\

Вакуумдық сепарация

Ті кеуегі

сұрыптау

тұтынушы

19.Құрамында титаны бар шикізатты хлорлау әдістері. Хлорлау 800*С жоғары температурадаҒеТіО3+С—Ғе+ТіО2+СО реакция бойыншаанағұрлым қарқынды жүреді.Хлорлауға әдетте ильменитті тотықсыздандырып қорытудың ұсақталған титанды қожын немесе рутил концентраттарын жатқызады. Өндірісік практикада Ті бар шикіқұрамды хлорлау үшін келесі әдістер қолданылады:

1)брикеттелген шикіқұрамды шахталық электрпештерінде хлорлау

2)брикеттелген шикіқұрамды үздіксіз жұмыс істейтін шахталық хлораторда хлорлау

3)майдаланған шикіқұрамды сілтілік ж/е сілтілік жер металдар хлоридтерінде хлорлау

4)майдаланған Ме түйіршіктелген шикіқұрамды қайнау қабаты пешінде хлорлау

Осылардың ішінде кеңінен қолданылатын 3-әдіс. Біздің елімізде ТіCl4,Ті қождарын хлорлы тұздар балқымасында хлорлау арқылы алады.

20 Титан қожының тұздар балқымасында хлорлау технологиясы. Шихтаны алдын-ала брикеттеу арқылы хлорлаудың негізгі кемшілігі брикеттерді дайындаудағы көп шығыны осы кемшілікті жоятын тәсілдердің тұз қорытпасында хлорлау болып табылады.Процесті магнийлік электролизердің жұмсалған электролиты болып табылатын және көбінесе калий, натрий, кальций және магнй хлоридтерінің мөлшері болатын хлоридты қорытпада жүргізеді.Ұсатылған кокс пен қождан түратын шихта қорытпа бетіне жоғарыдан жүктеледі, хлор төменнен үрлегіш арқылы беріледі. Қабатты қорытпада хлорлау 800-850 градуста жүргізіледі.Қажетті тепмератураны экзотермиялық реакциялардың жылу есебінен ұстап тұрады.Артық жылу су суытқыш кессондар көмегімен шығарылады.

21.Титан тетрохлоридін ванадийден тазарту әдістері. Техникалық сұйық TiCl₄-тің құрамында еріген және қатты жүзгіндер түріндегі қоспалар болады.

Техникалық TiCl₄-тіқатты жүзгіндерден тазарту тұндыру және сүзу арқылы жүргізіледі.

Қатты жүзгіндерден тазартылған ТiCl₄ ванадийден алюминий ұнтағын немесе мыс жоңқасын қолданып тазартады. Ванадийден тазарту тұнбаға түсетін ерімейтін ванадийдің оксихлоридтерінің VOCl₂және VClO түзілуіне негізделген: 3TiCl₄ + Al = 3TiCl₃ + AlCl₃ ; TiCl₃ + VOCl₃ = TiCl₄ + VOCl₂

Бұны сүзгеннен кейін алынған ванадийлік кек ванадийді бөліп алуға жіберіледі.

Ванадийден тазартылған TiCl₄үздіксіз жұмыс істейтін табақты ректификациялық колоннада екісатылық тазартудан өтеді.Ректификацияның бірінші сатысында SiCl₄-тен және басқа жақсы ұшқыш қоспалардан (СO₂, Cl₂, N₂, COCl₂және басқарардан)тазартылады. Төмен қайнайтын қоспалардан тазарту колоннаның төменгі жағында жүреді, оны жан-жақты бөлігі деп атайды.Бірінші ректификацияның жоғары қайнайтын хлоридтер мен оксихлоридтердің қоспалары бар кубтық қалдығы тазартудың екінші сатысына – дистилляцияға жіберіледі. Дистилляция колоннаның бекіткіш деп аталатын жоғарғы бөлігінде жүргізіледі. Колоннаның бекіткіш бөлігінде алынған дистиллят тазартылған TiCl₄болады, ал дефлегматорда қиынқайнайтын қосылыстар (FeCl₃, TiOCl₂, TiCl₃т.б.) конденсацияланады. Алынған флегманың негізгі бөлігі қайтадан колоннаға қайтарылады. Тазартылған төртхлорлы титан суытылғаннан кейін дистиллят жинағышта жиналады, одан металдық титан алуға жіберіледі.

22.Техникалық титан тетрохлоридін тазарту әдістері.Техникалық TiCl₄ құрамында еріген күйіндегі және механикалық жүзінде түрдегі қоспалар болады.Еріген қоспалар газдар N₂,Cl₂ , бірқатар элементтерінің хлоридтері SiCl2,WCl₂, CrO₂Cl₂,AlCl₃,TiOCl₂ , NbO₅ органикалық қоспалар:COCl₂,CCl₄,CS₂ және басқалар.Механикалық қоспалар FeCl₂,TiO₂ және көмірдің майда түйіршіктер түрінде болады. SiCl₄,VO₃,VCl₄,CCl₄,SOCl₂ - олTiCl₄-пен барлық қатарда араласқан болып табылады.Салалық стандарт TiCl₄-тің құрамындағы қоспаларға белгілі шектеулержүргізеді, сондықтан оны тазарту қажет. Техникалық сқоспаардан әр түрлі физикалық (түндыру,сүзу), химиялық масса алмасу(ретификация,дестиляция) әдістермен тазалайды.

Техникалық TiCl₄ ретификациялық, дистиляциялық тазарту алдында ванадийден тазартылып алады.Оны химиялық жолмен Al ұнтағын(Cu ұнтағын) қосу арқылы жүргізеді.Нәтижесінде Ti-ның томенгі хлориді TiCl₃ түзеді.Ол VOCl₃-ті ерімейтін VOCl₂ дейін тотықсыздандырады.

TiCl₄ + Al = AlCl₃ +3TiCl₃

3TiCl₃ + VOCl₃ = TiCl₄ + VOCl₂ ↓

Сонымен қатар келесі реакциялар жүруі мүмкін.

TiОCl₂ + AlCl₃ = AlOCl↓+ TiCl₄

Құрамында VOCl₂ , TiCl₃, AlOCl бар тұнбаны (қойыртпақты) ванадийді бөліп алуға жібереді, ванадийден тазартуды әдетте араластырғыша бар реакторларда жүреді.Алынған суспензия сүзуге немесе тұндыруға жібереді.

Техникалық TiCl₄ ванадийда тазартылғаннан кейін механикалық титанның сапасын төмендететін еріген қосылыстардан тазартуға түседі.