Производство титана и магния

Магний и сплавы на его основе по удельной прочности превосходят многие стали, чу­гуны и алюминиевые сплавы. Магний в 4,5 раза легче стали, в 5 - меди, в 2,5 - титана и в 1,5 - алюминия. Малый удельный вес обусловил его применение как энергосберегающего материала в авиации, ракетной и космической технике, автомобилестроении. Химические свойства магния позволяют использовать его для модификации чугуна и десульфуризации стали, протекторной защите морских судов и магистральных трубопроводов для передачи нефти и газа.

Производство магния осуществляется электролитическим способом, включающим четыре основных передела, первая стадия обезвоживания хлормагниевого сырья; вторая стадия обезвоживания хлормагниевого сырья; элек­тролиз хлористого магния; рафинирование Мg. Первая стадия обезвоживания обогащенного карналлита производится во вращающихся печах и печах "кипящего слоя", вторая стадия - в соле­вых хлораторах и печах СКМ. Маг­ний-сырец получают электролизом без­водного карналлита и хлористого магния титанового производства Электролиз проводят в бездиафрагменных электроли­зерах. Рафинирова­ние магния осуществляется путем плавки металла с флюсом, содержа­щим хлористые и фтори­стые соли щелочных и щелочноземельных эле­ментов.

Для очистки отходящих газов от хлора и хлористого водорода при производстве магния в России и странах СНГ одним из наиболее распространенных сорбентов является водная суспензия гидроксида кальция (известковое молоко). Применение такого сорбента обеспе­чивает высокую степень очистки от указанных компонентов и в то же время определяется его доступностью и низкой стоимостью. В результате реализации этого способа в настоя­щее время образуется значительное количество пульп, содержащих кроме хлорида каль­ция, взвешенные вещества (оксид и карбонат кальция), а также гипохлорит и хлорат каль­ция. Присутствие двух последних создает препятствия для дальнейшей переработки по­лучаемых суспензий в товарные продукты и, кроме того, требует проведения мероприятий по их обезвреживанию. По действующей технологии отработанный сорбент с целью раз­ложения в нем гипохлорита кальция подвергают нагреву до 80-90С, вследствие чего в пульпах происходит увеличение концентрации хлората кальция.

Для повышения эффективности очистки газовых выбросов магниевого производства от хлора был разработан способ с применением сорбента состоящего из смеси водной суспен­зии гидроксида кальция и карбамида. Введение карбамида должно обеспечить значитель­ное уменьшение содержания общего активного хлора в сорбенте в процессе очистки газов, повысить эффективность очистки и исключить образование хлората кальция. Амортизационный лом магния представляет собой пришедшие в негодность части автомоби­лей и самолетов, офсетные формные пластины, а также некоторые шламы от первичной плавки магния. Новые отходы - обрезки, стружка, изгарина, шлаки, бракованная продук­ция, в частности листопрокатных цехов. Самая большая опасность при обработке маг­ния - возникновение пожара: небольшие частицы металла легко воспламеняются от лю­бой искры.
- Ручная сортировка применяется для отделения магния и его сплавов от других металлов. Скрап разбирают и сортируют по весу.

- Плавка в открытом тигле. Этот процесс используется для отделения магния от загрязне­ний. Скрап нагревают и вносят флюс, состоящий из смеси кальция, натрия и хлоридов ка­лия. Расплавленный магний затем превращают в слитки.
Титаносодержащие минералы.

Титан является одним из наиболее распространенных химических элементов как по содержанию его в земной коре, так и по наличию минералов этого металла в очень многих горных породах.

Известно более 80 минералов, которые по суммарному содержанию титана состав­ляют довольно большую долю в земной коре. Важнейшие минералы титана в основном входят в состав пяти характерных групп – рутила, ильменита, перовскита, ниоботанталоти­танатов и сфена, из которых наибольшее значение имеют группы рутила и ильменита.

Титановые минералы - ильменит, рутил, сфен – встречаются в рассеянном состоя­нии почти во всех типах пород – магматических и их эффузивах, в породах метаморфиче­ского комплекса (гнейсы, амфиболиты, слюды), а также в осадочных породах, особенно в глинах, бокситах, песках и песчаниках. Подавляющее число известных минералов титана образовалось в связи с магматогенными процессами, в результате которых формируются минералы этого металла в соединении с кислородом и железом и в меньшей степени – с кальцием и кремнием.