فرآیند تولید تیتانیوم

مواد خام برای تولید صنعتی آهن تیتانیوم کنسانتره آهن تیتانیوم (Fe{0}}TiO3)، سنگ کوتوله (TiO2)، پودر تیتانیوم (TiO2) و قراضه تیتانیوم (Ti, Ti{4}V-Al و غیره) است که از آن ها باید تیتانیوم آهن و تیتانیوم احیا شود. قراضه TiO2 - اکسید پیچیده تری است. کاهش TiO2 با کربن تنها در دماهای بالا قابل دستیابی است و به جای TiC، TiC تولید می کند. آهن تیتانیوم با کربن بالا دریافت کنید. کاهش TiO2 با سیلیکون امکان پذیر نیست، اما افزودن CaO به عنوان یک شار می تواند باعث واکنش کاهش سیلیکون شود. تیتانیوم و سیلیکون سیلیسیدهای پایداری را تشکیل می دهند که به خوبی به احیای سیلیکون پاسخ می دهند اما آهن تیتانیوم با محتوای سیلیکون بالا تولید می کنند. از احیای آلومینیوم TiO2 می توان برای تولید Ti استفاده کرد. اما اگر توزیع آلومینیوم کمتر از مقادیر طراحی شیمیایی باشد، مقدار زیادی TiO2 تشکیل می شود. TiO2 پایدارتر از TiO2 است و توسط آلومینیوم کاهش نمی یابد. این یک اکسید قلیایی قوی است که می تواند با Al2O3 یا SiO2 سرباره ایجاد کند. بنابراین برای جلوگیری از واکنش سرباره TiOO و همچنین کاهش TiO2، CaO اضافه می شود. با مقایسه واکنش های شکل 2، کاهش سنگ معدن تیتانیوم از آلومینیوم (FeTiO3) ساده تر از احیای TiO2 است و افزودن CaO نیز همین اثر را دارد. بنابراین، احیای کنسانتره تیتانیوم از آلومینیوم روش اصلی تولید آهن تیتانیوم است. محصولات به دست آمده دارای محتوای کربن پایین اما محتوای آلومینیوم و سیلیکون بالاتری هستند. بر اساس تجزیه و تحلیل فوق، روش های اصلی تولید آهن تیتانیوم عبارتند از روش حرارتی آلومینیوم -، روش حرارتی الکتروسیلیکون و روش حرارتی الکتروکربنی و روش ذوب مجدد قراضه تیتانیوم.