Технологическая схема получения магния

Карналлит

Обезвоживание

Безводный карналлит

Электролиз

Отработанный электролит      Магний       Хлор

Перед процессом электролиза карналлит обязательно должен быть подвергнут обезвоживанию.

Обезвоживание карналлита проводят в две стадии:

1 в твердом состоянии КСили ТВП

2 в жидком состоянии хлоратор или СКН (стационарная карналлитовая печь непрерывного действия)

В процессе обезвоживания карналлита происходит процесс гидролиза, который характеризуется степенью гидролиза.

Степень гидролиза – это отношение количества хлорида магния, которое подвергалось гидролизу к количеству хлорида магния, которое содержалось в исходном гидрате.

Гидролиз в данном случае является отрицательным процессом, так как вместо хлорида магния мы получаем гидрооксид магния, что не является сырьем для процесса электролиза.

Электролит состоит из хлористых солей: MgCl₂,CaCl_2, NaCl

Температура электролиза 680-700^оС.

Электролиз проводят в диафрагменных и бездиафрагменных электролизерах.

Катод изготавливается из стали, анод – из графита

Продукты электролиза: магний и хлор

Электрохимический эквивалент: магния – 0,454, хлора – 1,324 г/А*ч.

 

МЕТАЛЛУРГИЯ ТИТАНА

Свойства титана

Открыт в 1791 году.

Находится в IV группе 4-го периода

Порядковый номер 22.

Молекулярная масса 47,9 г/моль

Температура плавления 1668^оС

Температура кипения 3330^оС

По внешнему виду титан похож на сталь.

Его механическая прочность в два раза больше, чем у чистого железа и в 6 раз выше, чем у алюминия.

В чистом виде титан пластичен и легко поддается механической переработке.

На воздухе при обычной температуре титан устойчив. При нагреве выше 550^оС он энергично окисляется и поглощает кислород и другие газы. Газы и многие другие примеси придают титану хрупкость.

Разбавленная серная, а также азотная кислоты любой концентрации и слабые растворы щелочей реагируют с титаном медленно. Титан растворяется в соляной кислоте, концентрированной серной и плавиковой кислотах.

 

Сырье для получения титана

 

Рутил, брукит, анатаз –TiO₂

Ильменит – FeTiO₃

Титановые руды подвергают обогащению методом гравитации, магнитной сепарации.

Технология получения титана

При восстановительной плавки оксиды железа восстанавливаются до металлического состояния с получением чугуна, а титан в виде TiO₂ переходит в шлак. Оборудование: рудно-термическая печь.

В качестве восстановителя используют кокс или антарцит.

Полученный шлак подвергают хлорированию по реакции:

TiO₂+Cl₂+C=TiCl₄+CO

Затем после очистки технического тетрахлорида от примесей ректификацией его подвергают магниетермическому восстановлению до металлического титана.

TiCl₄+Mg=Ti+MgCl₂

Газообразный хлор в виде анодного газа магниевых электролизеров и металлический магний, необходимые для получения титана, поступают из магниевого производства, а хлорид магния, получающийся по реакции, вновь возвращается на электролитическое получение магния.

Температура восстановления 750-850^оС. эта температура значительно ниже температуры плавления титана. По этой причине металл получают в виде спеченных кристаллов – губки.