टाइटेनियम स्पंज के बारे में क्या जानना है?
टाइटेनियम स्पंज एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है जिसका उपयोग टाइटेनियम मिश्र धातु और अन्य टाइटेनियम उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है। तो टाइटेनियम स्पंज कैसे उत्पन्न होता है? यहाँ एक संक्षिप्त परिचय दिया गया है:
1. टाइटेनियम स्पंज का उत्पादन कैसे किया जाता है:
टाइटेनियम अयस्क का शोधन: टाइटेनियम स्पंज का उत्पादन आमतौर पर टाइटेनियम अयस्क (जैसे इल्मेनाइट, रूटाइल अयस्क, आदि) से शुरू होता है। सबसे पहले, टाइटेनियम अयस्क उच्च ग्रेड टाइटेनियम अयस्क निकालने के लिए अयस्क लाभकारी और कुचलने से गुजरता है।
क्लोराइड लीचिंग: टाइटेनियम अयस्क में आमतौर पर ऑक्साइड और थोड़ी मात्रा होती है, इसलिए टाइटेनियम निकालने के लिए इसे क्लोराइड द्वारा लीच करने की आवश्यकता होती है। इस चरण में, अयस्क क्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करके टाइटेनियम क्लोराइड गैस (TiCl4) उत्पन्न करता है।
टाइटेनियम क्लोराइड गैस शुद्धिकरण: अपने उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए टाइटेनियम क्लोराइड गैस को शुद्ध करने की आवश्यकता होती है। संक्षेपण और सुधार जैसी तकनीकों का उपयोग आमतौर पर टाइटेनियम क्लोराइड गैस को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।
कम टाइटेनियम स्पंज का उत्पादन: शुद्ध टाइटेनियम क्लोराइड गैस टाइटेनियम स्पंज उत्पन्न करने के लिए उच्च तापमान पर शुद्ध मैग्नीशियम पाउडर या अन्य एजेंटों के साथ प्रतिक्रिया करती है। इस चरण में, टाइटेनियम स्पंज को पाउडर या ब्लॉक के रूप में तैयार किया जाता है।
टाइटेनियम स्पंज का प्रसंस्करण: टाइटेनियम स्पंज आमतौर पर कम मात्रा में उत्पन्न होता है और टाइटेनियम स्पंज उत्पादों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आगे प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, जैसे ऑक्सीकरण, अशुद्धता हटाने, शोधन इत्यादि।
2. टाइटेनियम स्पंज प्रसंस्करण प्रक्रिया:
⑴ क्लोरीनीकरण प्रक्रिया। टाइटेनियम स्पंज के उत्पादन के लिए टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड मुख्य कच्चा माल है। वर्तमान में, तीन मुख्य तैयारी विधियाँ हैं: उबलना क्लोरीनीकरण, पिघला हुआ नमक क्लोरीनीकरण और शाफ्ट भट्टी क्लोरीनीकरण।
उबलते क्लोरीनीकरण विधि वर्तमान में टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड के उत्पादन की मुख्य विधि है। उबालना क्लोरीनीकरण एक ऐसी विधि है जो टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड का उत्पादन करने के लिए उच्च तापमान और क्लोरीन गैस प्रवाह की क्रिया के तहत तरल अवस्था में क्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया करने के लिए महीन दानेदार टाइटेनियम युक्त सामग्री और ठोस कार्बोनेसियस (पेट्रोलियम कोक) कम करने वाले एजेंट का उपयोग करती है। दशकों के अनुसंधान और विकास के बाद, इस पद्धति की एक परिपक्व उत्पादन प्रक्रिया है और इसका व्यापक रूप से देश और विदेश में उपयोग किया जाता है।
पिघला हुआ नमक क्लोरीनीकरण, पिघले हुए नमक (मुख्य घटक KCl, NaCl, MgCl2 और CaCl2 हैं) माध्यम में बारीक पिसा हुआ टाइटेनियम स्लैग या रूटाइल और पेट्रोलियम कोक को निलंबित करके और क्लोरीन गैस में प्रवाहित करके टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड तैयार करने की एक विधि है।
शाफ्ट फर्नेस क्लोरीनीकरण में टाइटेनियम क्लोराइड स्लैग (या रूटाइल) और पेट्रोलियम कोक को बारीक पीसना, एक बाइंडर जोड़ना, उन्हें ब्रिकेट बनाने के लिए मिश्रण करना और फिर उन्हें कोक करना शामिल है। परिणामी ब्रिकेट को एक ऊर्ध्वाधर क्लोरीनीकरण भट्टी में रखा जाता है। टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड का उत्पादन करने के लिए ठोस परत अवस्था में क्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करने की विधि को निश्चित परत क्लोरीनीकरण या गोली क्लोरीनीकरण भी कहा जाता है। कम उत्पादन और कम उत्पाद गुणवत्ता के कारण इस पद्धति को मूल रूप से समाप्त कर दिया गया है।
⑵ शोधन प्रक्रिया
टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड के शोधन और शुद्धिकरण में मुख्य रूप से उच्च-क्वथनांक अशुद्धियों और कम-क्वथनांक अशुद्धियों को हटाने के लिए आसवन का उपयोग और वैनेडियम अशुद्धियों को हटाने के लिए रासायनिक तरीकों का उपयोग शामिल है।
टाइटेनियम टेट्रोक्साइड के आसवन के लिए, मेरे देश ने लंबे समय से उच्च दक्षता वाले फ्लोट वाल्व आसवन टॉवर का उपयोग किया है, और प्रभाव बहुत अच्छा है।
जहां तक वैनेडियम हटाने की विधि का सवाल है, अतीत में वैनेडियम हटाने के लिए तांबे के तार का उपयोग किया जाता रहा है। हालाँकि, बड़ी तांबे के तार की खपत, उच्च लागत और उच्च श्रम तीव्रता जैसी समस्याएं हैं। यह पद्धति वर्तमान में धीरे-धीरे समाप्त की जा रही है। एल्युमीनियम पाउडर से वैनेडियम निकालना कम लागत और बिना पानी की बर्बादी वाला एक बेहतर तरीका है। वैनेडियम निष्कासन स्लैग का उपयोग वैनेडियम निकालने के लिए भी किया जा सकता है, जिसे चीन में बढ़ावा दिया जा रहा है।
⑶ न्यूनीकरण-आसवन प्रक्रिया
टाइटेनियम स्पंज का उत्पादन करने के लिए कमी-आसवन विधि का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर उपयोग की जाने वाली दो संयोजन प्रक्रियाएँ हैं: "I-प्रकार संयोजन विधि" और "∩-प्रकार संयोजन विधि"। I-प्रकार की संयुक्त विधि को श्रृंखला विधि भी कहा जाता है, और ∩-प्रकार की संयुक्त विधि को समानांतर विधि भी कहा जाता है। दोनों विधियों के अपने अनूठे फायदे हैं और हमारे देश में इनका उपयोग किया जाता है।
⑷ इलेक्ट्रोलाइटिक मैग्नीशियम प्रक्रिया
वर्तमान में, विदेशी टाइटेनियम स्पंज कारखानों ने व्यापक रूप से बहु-ध्रुवीय इलेक्ट्रोलाइज़र और विभाजक-मुक्त मैग्नीशियम इलेक्ट्रोलाइज़र का उपयोग किया है। हालाँकि, घरेलू इलेक्ट्रोलाइटिक मैग्नीशियम तकनीक अपेक्षाकृत पिछड़ी हुई है, जिसके परिणामस्वरूप टाइटेनियम स्पंज के उत्पादन में उच्च शक्ति और क्लोरीन की खपत होती है। इसलिए, हाल के वर्षों में, नए घरेलू कारखानों ने उन्नत बड़े पैमाने पर मल्टी-पोल इलेक्ट्रोलाइज़र और विभाजक-मुक्त मैग्नीशियम इलेक्ट्रोलाइज़र को अपनाया है, और उत्पादन तकनीक में काफी सुधार हुआ है।
वर्तमान में, मेरे देश की टाइटेनियम स्पंज उत्पादन क्षमता दुनिया में पहले स्थान पर है। हालाँकि, अंतर्राष्ट्रीय उन्नत स्तर की तुलना में, उत्पादन पैमाने, उत्पादन तकनीक और उत्पाद की गुणवत्ता में अभी भी एक निश्चित अंतर है। वास्तव में अंतर्राष्ट्रीय उन्नत स्तर तक पहुँचने का कार्य अभी भी बहुत कठिन है।
