Giáo án điện tử môn Hóa Học: Sản xuất Titan doc

Tinh quặng FeCl3 TiCl4 Ti Mg Ti Bay hơi phân đoạn Khử Iod hoá Phân hủy Sơ đồ phương pháp hỏa luyện... Tuyển trọng lựckhoáng vật muốn tuyển và tạp chất dẫn đến vận tốc rơi của các hạt kh

QUY TRÌNH SẢN XUẤT TITAN

Trạng thái thiên nhiên

 Nguyên tố rất phổ biến, đứng hàng thứ 10, chiếm

0.25%

 Khoáng vật chủ yếu: rutin (TiO2), inmenit (FeO.TiO2)

và peropskit (CaO.TiO2)

 Nước ta:

– Titanomanhetit ở núi Chúa (Thái Nguyên) và Tam

Kì (Quảng Nam)

– Sa khoáng inmenit ở ven biển Quảng Ninh và các

Sơ lược

1795 nhà hóa học Đức Claprot tìm ra nguyên

tố Ti

1825 Beczeliuyt điều chế

K2[TiF6] + 4Na = Ti + 4NaF + 2KF

1910 Hunter điều chế

TiCl4 + 4Na = Ti + 4NaCl

Nguyên liệu

Inmenit: 52-54% TiO2

Rutin: 92-96% TiO2

Anatas: trên 90% TiO2

Xỉ titan: 75-90% TiO2

Tạp: Fe, Cr, Si, Ca, …

Tinh quặng

FeCl3

TiCl4

Ti (Mg)

Ti

Bay hơi phân đoạn

Khử Iod hoá

Phân hủy

Sơ đồ phương pháp

hỏa luyện

Tuyển quặng

QUY TRÌNH KROLL

Tuyển nổi

Tuyển trọng lực

khoáng vật muốn tuyển và tạp chất dẫn đến vận tốc rơi của các hạt khác nhau trong môi trường tuyển

Tuyển từ và tĩnh điện

muốn tuyển và tạp chất để tách

Clo hoá

Việc Clo hoá trực tiếp tinh quặng không thể thực

hiện

TiO2 + 2Cl2 = TiCl4 + O2

Nên phải Clo hoá khi có mặt cacbon ở nhiệt độ

800-1000oC

TiO2 + 2Cl2 + 2C = TiCl4 + 2CO

2FexOy + 3xCl2 + 2yC = 2xFeCl3 + 2yCO

QUY TRÌNH KROLL

Bay hơi phân đoạn

Ở nhiệt độ thường TiCl4 là chất lỏng (ts = 136oC)

và FeCl3 là chất rắn (ts = 315oC)

→ tách TiCl4

QUY TRÌNH KROLL

Khử bằng Mg

Cho hơi TiCl4 qua Mg nóng chảy trong khí quyển

Ar hay He

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2 Rửa với nước loại MgCl2

→ thu Ti

QUY TRÌNH KROLL

Phương pháp Aken-Đơ Bôe (1925)

Ở 200oC:

Ti + 2I2 = TiI4

Ở 377oC:

TiI4 thăng hoa

Ở 1200-1400oC:

TiI4 = Ti + 2I2

→ Ti tinh khiết

QUY TRÌNH KROLL

Tinh quặng

TiOSO4

Fe2(SO4)3

TiOSO4 TiO2

Ti

Làm lạnh Thủy phân

Điện phân

Sơ đồ phương pháp

điện phân

Acid sulfuric hóa

Hòa tách quặng tinh bằng hỗn hợp dung dịch acid

sulfuric đậm đặc và kalihydrosunfat đun nóng

TiO2

FexOy

H2SO4 đđ KHSO4, Δ

TiOSO4

Fe2(SO4)3

PHƯƠNG PHÁP FFC

Làm lạnh

cùng các tạp chất khác

PHƯƠNG PHÁP FFC

Thủy phân

Dung dịch sau khi làm lạnh đem thủy phân

PHƯƠNG PHÁP FFC

Nung nóng TiO2

Điện phân

→ Ti tinh khiết

PHƯƠNG PHÁP FFC

Tài liệu tham khảo

 Hoàng Nhâm, Hoá Học Vô Cơ (Tập 3), Chương 3, Nhà Xuất Bàn Giáo Dục,

 Lê Mậu Quyền, Hóa Học Vô Cơ, Chương 17, Nhà Xuất Bàn Khoa Học Kỹ Thuật,

 www.luyenkim.net

 www.vinachem.vn.com

 www.vst.vista.gov.vn

 www.wikipedia.com