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鈦的冶煉技術有哪些？?
2023-02-21
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1步二氧化碳生成四氯化鈦 TiO2＋Cl2+2C=2CO+TiCl4，第2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3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。 |