3. Виробництво і використання титану

Титан – метал сріблясто-білого кольору, легкий (густина 4,5 г/см³), тугоплавкий (температура плавлення 1168 °С), міцний, пластичний, хімічно дуже стійкий (завдяки утворенню захисної плівки з оксиду ТіО₂). Його руди видобувають у Житомирській та Дніпропетровській областях.

Промисловим способом виробництва титану є збагачення і хлору­вання титанової руди. Отриману при цьому тита­нову губку розмелюють у порошок, пресують та спікають або пере­плавляють у електродугових печах (у вакуумі або атмосфері інертних газів) і виробляють таким чином монолітний титан.

Відмінними особливостями титану є його високі механічні власти­вості, мала щільність, висока питома міцність і корозійна стійкість. Механічні властивості титану характеризуються поєднанням міцності та пластичності.

Технічний титан добре оброблюється тиском. З нього виготовляють усі види пресованого й катаного напівфабрикату: листи, труби, дріт, поковки. Титан добре зварюється аргонодуговим і точковим зварю­ванням. Зварний шов має добре сполучення міцності з пластичністю.

Титан погано обробляється різанням, налипає на інструмент. Для оброблення титану різанням використовують інструменти зі швидкорізальної сталі і твердих сплавів.

Високу питому міцність і жорсткість, що є важливішими характеристиками сучасних конструкційних матеріалів, мають сплави титану. Підвищення міцності і жорсткості конструкцій дозволяє суттєво зни­жувати їх масу.

Титанові сплави порівняно з технічним титаном мають більш висо­ку міцність при достатньо добрій пластичності, високій корозійній стійкості і малій щільності. У порівнянні з алюмінієвими та магнієви­ми сплавами вони мають більш високу питому міцність, жароміцність і корозійну стійкість. Тому титанові сплави широко використовують в авіації, ракетній техніці, суднобудуванні, хімічній та інших галузях промисловості. їх застосовують для обшивки надзвукових літаків, морських суден та підводних човнів, виготовлення деталей конструк­цій і корпусів реактивних двигунів ракет і літаків, балонів для стисне­ного та зрідженого (скрапленого) газу.

4. Виробництво і використання цинку

Цинк – сріблясто-білий метал, що має густину 7,133 г/см³ і темпе­ратуру плавлення 419,5 °С, на повітрі окислюється. Він є таким кольо­ровим металом, який найбільше використовується завдяки високій ан­тикорозійній стійкості. Його широко застосовують у галузях машино­будування, хімічної промисловості, металургії і будівництві для пок­риття виробів з чавуну та сталі, виплавлення сплавів, металів, а також в лужних акумуляторах.

Основним сучасним промисловим способом виробництва цинку є електролізний. Як сировину використовують рудну сполуку ZnS (сфалерит або „цинкова обманка”), промислові родовища якої в Україні відсутні.

Технологічний процес отримання цинку має таку послідовність:

• подрібнення руди у млинах;

• збагачення подрібненої руди;

• випалення у печах руди 2пЗ з отриманням ZnS p отриманням ZnO за реакцією:

ZnS + 3O₂ • 2ZnО + 2SO₂ (сірчастий газ відводиться);

• монооксид цинку ZnО розчиняють в сірчаній кислоті за реакцією:

ZnO + Н₂SO₄• ZnSO₄ + Н₂O +Д (домішки);

З ZnSO₄ електролізним способом отримують цинк чистотою 99,7 – 99,9 %.