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鈦的冶煉技術有哪些?
發布時間:2020-10-24 14:26:08

雖然鈦被發現,但是一直沒有被開采使用,一直到1910年,美國化學家亨特在700-800℃高溫下用鈉還原四氯化鈦,首次得到了99.9%的金屬鈦,但總共不到1克。這種方法被稱為“亨特法”。不過,亨特法使用的還原劑是昂貴的鈉,只能用于鈦的少量制備。不能滿足大規模生產。1932年,來自盧森堡的美國科學家克羅爾用相對便宜的鈣在800多度高溫下還原四氯化鈦的方法獲得成功,這才開始商業化。幾年后,他又用更加易于保存的鎂代替鈣,這種方法一直沿用至今,被稱為“克勞爾法”。

  到了1948年,美國杜邦公司發現了采用鎂還原-真空蒸餾法成噸生產鈦的新工藝,這標志著鈦工業化生產的開始。這個工藝分成三步:第一步二氧化碳生成四氯化鈦 TiO2+Cl2+2C=2CO+TiCl4,第二步用金屬鎂還原四氯化鈦TiCl4+2Mg → Ti+2MgCl2,用真空蒸餾除去海綿鈦中的氯化鎂和過剩的鎂,從而獲得純鈦。第三步,從反應釜里出來的是一種多孔的、看起來像海綿的灰色物質,被稱為海綿鈦。

  海綿鈦在電爐中熔化成液體,然后才能鑄成鈦錠。由于反應需要在高溫下進行,可見鈦材料在生產過程中需要大量的能量,這就是鈦材料昂貴的原因。

  因為使用克勞爾法制備的金屬鈦質量更好,生產的安全性更高。所以,目前世界上各個國家都是采用鎂還原-真空蒸餾法生產海綿鈦。我們不難發現,從發現鈦元素到制得純鈦,歷時一百多年。而鈦也逐漸步入人們的日常生活中,日益受到人們的重視,用途也越來越廣,在一定程度上得到真正的利用。


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