项目五 任务五 镁热还原法制取海绵钛 2、生产工艺.pptx

任务五镁热还原法制取海绵钛知识点：生产工艺

生产工艺《轻金属冶金生产》项目五钛冶金生产在880-950℃下的氩气气氛中，让TiCl4与金属Mg进行反应得到海绵钛和MgCl2，用真空蒸馏除去海绵钛中的MgCl2和过剩的Mg，从而获得纯钛，蒸馏冷凝物可经熔化回收金属镁，MgCl2经熔盐电解回收Mg和Cl2。

生产工艺《轻金属冶金生产》项目五钛冶金生产（1）镁还原镁还原过程包括：TiCl4液体的气化→气体TiCl4和液体Mg的外扩散→TiCl4和Mg分子吸附在活性中心→在活性中心上进行化学反应→结晶成核→钛晶粒长大→MgCl2脱附→MgCl2外扩散。镁还原的主要反应为：TiCl4（g）+2Mg(g，l）=Ti（s）+2MgCl2（l）在还原过程中，TiCl4中的微量杂质，如AlCl3、FeCl3、SiCl4、VOCl3等均被镁还原生成相应的金属，这些金属全部混在海绵钛中。而混杂在镁中的杂质钾、钙、钠等，也是还原剂，它们分别将TiCl4还原并生成相应的杂质氯化物。

生产工艺《轻金属冶金生产》项目五钛冶金生产（2）真空蒸馏经排放MgCl2操作后的Mg还原产物，含Ti55%-60%、Mg25%-30%、MgCl210%-15%，及少量TiCl3和TiCl2，常用蒸馏法将海绵钛中的Mg和MgCl2分离。还原产物海绵钛在真空蒸馏过程中经受长期高温烧结，逐渐致密化、毛细孔逐渐缩小，树枝状结构消失，最后呈一坨状整块，俗称钛坨。→

生产工艺《轻金属冶金生产》项目五钛冶金生产还原-蒸馏设备主要有加热炉、反应罐和冷凝器等主体设备组成，并设有加料、控温、充氮和测压系统，以及真空系统和还原过程排热系统。此外还有TiCl4储槽、液镁抬包及MgCl2槽等附属设备。

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