钛的生产流程:原料准备、氯化、还原蒸馏及后处理

该思维导图概述了钛的生产流程,包括原料准备、氯化、还原蒸馏、后处理以及质量控制与包装。首先,通过物理和化学方法富集钛铁矿和金红石,随后高温氯化制备四氯化钛。接着,采用Kroll法进行镁热还原,得到多孔海绵钛。最后,经过破碎、分选和质量检测,并在惰性气体环境下进行包装,以确保产品质量和防止氧化。

源码
# 钛的生产流程
## 1. 原料准备
### 1.1 原料
- 钛铁矿 (FeTiO₃)
- 金红石 (TiO₂)
### 1.2 富集处理
#### 1.2.1 物理方法 
#### 1.2.2 化学方法 
- 磁选
- 酸浸
### 1.3 提高TiO₂纯度
- 目标:达90%以上

## 2. 氯化
### 2.1 制备四氯化钛 (TiCl₄)
#### 2.1.1 高温氯化
- 富钛料与焦炭混合
- 氯化炉中通入氯气
- 反应温度:800~1000℃
- 反应方程式:
  - TiO₂ + 2Cl₂ + C → TiCl₄ + CO₂
#### 2.1.2 冷凝提纯
- 气体冷凝
- 蒸馏去除杂质
- 获得高纯度TiCl₄ 
  - 纯度≥99.9%

## 3. 还原蒸馏
### 3.1 镁热还原法 (Kroll法)
#### 3.1.1 镁还原
- TiCl₄注入充满氩气的还原炉
- 与熔融镁反应
- 反应温度:800~900℃
- 反应方程式:
  - TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl₂
#### 3.1.2 真空蒸馏
- 升温至1000℃以上
- 在真空环境中蒸发分离
- 最终得到多孔海绵钛块

## 4. 后处理
### 4.1 破碎与分选
#### 4.1.1 机械破碎
- 将海绵钛块破碎成小块
- 去除表面杂质
#### 4.1.2 分级筛选
- 按粒度分类
- 满足不同工业需求 
  - 航空级
  - 工业级

## 5. 质量控制与包装
### 5.1 成分检测
- 分析氧、氮、铁等杂质含量
- 确保符合标准 
  - 航空级钛要求氧含量<0.15%
### 5.2 惰性气体封装
- 海绵钛在氩气保护下真空包装
- 防止氧化
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钛的生产流程:原料准备、氯化、还原蒸馏及后处理