Productieproces van titanium

De grondstoffen voor de industriële productie van titaniumijzer zijn titaniumijzerconcentraat (Fe-TiO3), dwergsteen (TiO2), titaniumpoeder (TiO2) en titaniumschroot (Ti, Ti-V-Al, etc.), waaruit titaniumijzer en titaniumlegering moeten worden gereduceerd door een reductiemiddel, met uitzondering van titaniumschroot. TiO2 - is een complexer oxide. Reductie van TiO2 met koolstof kan alleen worden bereikt bij hoge temperaturen en er ontstaat TiC in plaats van Ti. Koop titaniumijzer met een hoog koolstofgehalte. Het reduceren van TiO2 met silicium is niet mogelijk, maar het toevoegen van CaO als flux kan een siliciumreductiereactie veroorzaken. Titaan en silicium vormen stabiele siliciden die goed reageren op siliciumreductie, maar titaniumijzer produceren met een hoog siliciumgehalte. Aluminiumreductie van TiO2 kan worden gebruikt om Ti te produceren. Maar als de aluminiumverdeling onder de chemische ontwerpwaarden ligt, wordt er een grote hoeveelheid TiO gevormd. TiO is stabieler dan TiO2 en kan niet worden gereduceerd door aluminium. Het is een sterk alkalisch oxide dat slakken kan vormen met Al2O3 of SiO2. Zo wordt CaO toegevoegd om de reactie van TiO-slakken te voorkomen en ook om TiO2 te verminderen. Als we de reacties in Figuur 2 vergelijken, is de reductie van titaniumerts uit aluminium (FeTiO3) eenvoudiger dan de reductie van TiO2, en heeft de toevoeging van CaO hetzelfde effect. De reductie van titaniumconcentraat uit aluminium is dus de belangrijkste methode voor de productie van titaniumijzer. De resulterende producten hebben een laag koolstofgehalte maar een hoger aluminium- en siliciumgehalte. Op basis van de bovenstaande analyse zijn de belangrijkste productiemethoden voor titaniumijzer de thermische methode van aluminium -, de thermische elektrosiliciummethode en de thermische methode van elektrokoolstof, en de hersmeltmethode van titaniumschroot.