مروری بر مقالات فرآیند متالورژی تیتانیوم

A literature review of titanium metallurgical processes

چکیده

انواع فرآیند متالورژی تیتانیوم و تولید دی اکسید تیتانیم، با تمرکز اصلی در خصوص توسعه‌ی آتی فرآیندهای هیدومتالورژیکی، مرور شدند. مشخص شد به خاطر کاهش سریع منابع روتیل طبیعی، اهمیت ایلمنیت در حال بیشتر شدن است. برای پر عیارسازی ایلمنیت به روتیل مصنوعی، فرآیندهای زیادی به طور تجارتی در حال بهره برداری بوده یا پیشنهاد داده شده اند. اکثر این فرآیندها ترکیبی از پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی بوده و عموماً گران هستند.

فرآیندهای ترموشیمیایی کلریدی مانند فرآیندهای کرول و هانتر، عملیات های تک باری بوده و به روتیل طبیعی با عیار بالاتری یا سرباره و روتیل مصنوعی پر عیار سازی شده به عنوان بار ورودی نیاز دارند و شامل مراحل حساس و هزینه بر کلریناسیون و حرارتی می‌شوند. بهبودهای زیادی در فرآیندهای ترموشیمیایی انجام شده است، اما پتانسیل کمی برای ایجاد کاهش عمده در قیمت فرای تکنولوژی فعلی دارند. موفقیت هایی در زمینه‌ی توسعه‌ی فرآیندهای الکتروشیمیایی برای احیای مستقیم TiO2 و سرباره‌ی الکترولیزی به عنوان بار ورودی و الکترولیز در جا به دست آمده است. با این وجود، بعضی مشکلات چالش برانگیز مانند برگشت واکنش احیا اکسایش، باردهی، سینتیک، کنترل تعادل گرمایی (موازنه حرارتی) باید پیش از بزرگ شدن مقیاس برای کاربردهای تجارتی، رفع شوند.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Various titanium metallurgical processes have been reviewed and compared for titanium dioxide and titanium metal, mainly focusing on the future development of hydrometallurgical processes. It is recognised that ilmenite is becoming increasingly important due to the rapid depletion of natural rutile. Many processes are commercially used or proposed to upgrade ilmenite to synthetic rutile. Most of these processes involve a combination of pyrometallurgy and hydrometallurgy and are generally expensive.

The commercialised thermo-chemical chloride processe ssuch as Kroll and Hunter processes are batch operations and need higher grade natural rutile or upgraded synthetic rutile and slag as the feed and the involvement of cost sensitive chlorination and thermo steps. Many improvements for the thermo-chemical processes have been made,but they holdlittle potential for significantcostreductions beyond current technology. The development of theelectro-chemical processes for directreduction of TiO2 and electro-slag as feedmaterialandin-situelectrolysis has achieved some success. However, some challenging issues such as redox cycling, feeding, kinetics, control heat balance have to be resolved before scaling-up to commercial applications.