作业帮金属钛的冶炼工艺流程
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 19:14:19
金属钛的冶炼工艺流程
金属钛的冶炼工艺流程
金属钛的冶炼工艺流程
钛在高温下性质十分活泼,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件.
工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛.浓硫酸处理磨碎的钛铁矿（精矿）,发生下面的化学反应：
FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O
为了除去杂质Fe2(SO4)3,加入铁屑,Fe3+ 还原为Fe2+,然后将溶液冷却至273K以下,使得FeSO4•7H2O（绿矾）作为副产品结晶析出.
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀,反应是：
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
锻烧偏钛酸即制得二氧化钛：
H2TiO3 == TiO2+H2O
工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛.将TiO2（或天然的金红石）和炭粉混合加热至1000～1100K,进行氯化处理,并使生成的TiCl4,蒸气冷凝.
TiO2＋2C＋2Cl2＝TiCl4＋2CO
在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛：
TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti
这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材.