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鈦的冶煉技術(shù)是什么?
盡管發(fā)現(xiàn)了鈦,但是直到1910年美國(guó)化學(xué)家亨特(Hunter)在700-800℃下用鈉還原四氯化鈦后才開始開采和使用鈦。首次獲得99.9%的金屬鈦,但總量不到1克。該方法稱為亨特方法。但是獵人方法很好原始試劑是昂貴的鈉,只能少量用于制備鈦。無(wú)法滿足批量生產(chǎn)。 1932年,來(lái)自盧森堡的美國(guó)科學(xué)家克羅爾(Kroll)成功地用相對(duì)便宜的鈣在800攝氏度以上的溫度下還原了四氯化鈦,從而實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。幾年后,他更輕松地使用它用保存的鎂代替鈣,該方法今天仍在使用,被稱為“克勞爾法”。
到1948年,美國(guó)杜邦公司發(fā)現(xiàn)了將鎂還原-真空蒸餾法轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)一噸鈦的新工藝,這標(biāo)志著鈦工業(yè)化生產(chǎn)的開始。該過(guò)程分為三個(gè)步驟:第一步,二氧化碳產(chǎn)生四氯化鈦,TiO2 + Cl2 + 2C = 2Co + TiCl4,第二步,使用金屬鎂還原四氯化鈦TiCl4 + 2Mg→Ti + 2MgCl2,通過(guò)真空蒸餾除去海綿鈦中的氯化鎂和過(guò)量的鎂,得到純鈦。從反應(yīng)器出來(lái)的第三步是稱為海綿海綿的多孔海綿狀灰色物質(zhì)。
海綿鈦在電爐中先融化成液體,然后才能鑄造成鈦錠。由于反應(yīng)在高溫下進(jìn)行,因此鈦在生產(chǎn)過(guò)程中需要大量能量,這就是為什么鈦昂貴的原因。
由于通過(guò)克拉爾法制備的鈦金屬質(zhì)量較好,因此生產(chǎn)安全性較高。因此,世界上每個(gè)國(guó)家都在使用鎂還原-真空蒸餾法生產(chǎn)海綿鈦。我們可以很容易地發(fā)現(xiàn),從發(fā)現(xiàn)鈦元素到生產(chǎn)純鈦用了一百多年的時(shí)間。鈦進(jìn)來(lái)了人們的日常生活,越來(lái)越受到人們的重視,使用范圍越來(lái)越廣,在一定程度上得到了實(shí)際的利用。
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