58. Металлургия Ti

Ti отличается высокой механической прочностью, корозионной стойкостью, жаропрочностью и малой плотностью 4.51г/см^2. Темп. плавления = 1660 С.

Используется в самолетостроении и химической промышленности. Наиболее распространенным сырьём для получения Ti является ильменитовый концентрат, который выделяется при обогощении титано-магнетитовых железных руд, содержащих 40-50% TiO2, около 30% FeO, примерно 20% Fe2O3 и 5-7% пустой породы.Ильменитовый концентрат используют для выплавки ферротитана, титаносодержащего чугуна и шлака, содержащего 70-80% TiO2.

Такой шлак измельчают, смешивают с углём и каменно-угольным песком, а затем брикетируют при нагреве до 800 С без доступа воздуха. Упрочненные обжигом брикеты подвергают хлорированию в специальных печах, при этом получается TiO2+Cl2+C ->TiCl4+CO2+Q1, или TiO2+Cl -> TiCl4+CO+Q2

Тетрохлорид титана получают в виде паров, которые содержат также SiCl4 FeCl3 и VCl4. Общее количество других хлоридов не превышает 2,5%. Использую разную температуру кипения хлоридов, методом ректификации получают очищенный TiCl4, далее проводят восстановление Ti магнием из TiCl4 по следующей реакции: TiCl4(г)+Mg(ж) ->Ti(губчатый)+MgCl2(ж)+Q. Данная реакция проводится в специальных реакторах на подину которых укладывается чушковый Mg и после откачки из реактора воздуха, он заполняется аргоном и сверху падают TiCl4 с такой скоростью, чтобы температура в реакторе составляла 950-100 С, при этом TiCl4 испаряется и взаимодействует с Mg, а твердые частицы восстановленного Ti спекаются в пористую массу - губку, а жидкий MgCl2 выпускают через лёдку. Длительность цикла 30-50 часов и за один цикл получают 1-4тонны титановой губки. Остаток MgCl2 удаляют из титановой губки дестиляцией в вакууме и очищенную титановую губку переплавляют на компактный Ti в вакуумных электродуговых печах с медными водоохлаждающими тиглями. Процесс переплава состоит из двух стадий: на первой стадии электрическая дуга горит между угольным электродом и медным тиглем и в эту дугу подаётся титановая губка, которая плавится и за счёт высокой скорости охлаждения в медном тигле формируется компактный слиток Ti, частично загрязненный карбидами. на второй стадии переплава титановый слиток с карбидными включениями используют в качестве верхнего расходуемого электрода и в этом случае в медном тигле формируется титановый слиток с чистотой 99.6-99.7%. Для получения более высоких марок Ti используют иодный способ рафинирования.

59. Сырье для производства меди.Схема пирометаллургического получения меди.

t-ра плавления меди 1083 ͦ, по электропроводности медь уступает лишь серебру, и в 1.7 раза выше чем у Al , и в 6 раз больше чем у Fe. Cu и ее сплавы используются в линиях электропередач .Около 50% всей производимой меди ,используют в электронной промышленности. Cu и ее сплавы применяют в литом и кованном состоянии, а так же в виде порошка. В металлургии чистая медь используется для производства кристаллизаторов, головок фурм для подачи кислорода и для изготовления фурм для подачи воздуча в дом. печь. Для получения меди используют медные руды, а так же отходы меди и её сплавов. В рудах сод-ся 1-6 % меди. Обычно в рудах Cu сод-ся

1. в виде сернистых соединений: CuS₂медный колчедан, Cu₂S халькозин, CuS кавелин.

2. В виде оксидов (СuO и Cu₂O)

3. в виде гидрокарбонатов: CuCO₃*(CuOH)₂ малахит и 2CuCO₃*(CuOH)₂ азурит

Пустая порода руд состоит из перита(FeS₂), кварца(SiO₂), карбонатов кальция и магния, а так же из различных силикатов сод-их – (CaO,MgO,Al₂O₃ и оксиды железа). В небольших кол-вах встречаются самородковые руды, в которых медь находится в свободном виде. Существует два способа получения меди: