Производство титана. Классификация титановых сплавов. Авиационная и ракетная техника. Основа керамики, твердых сплавов

4. Производство титана

Общие сведения

Анатаз TiO2

Рутил TiO2

Брукит TiO2

Ильменит FeTiO3 44…53 % TiO2

Лопарит (Na,Ce,Ca)2(Ti,Nb)2O6 38…41 % TiO2

Ti

Плохие антифрикционные свойства, обрабатываемость резанием, свариваемость, склонность к водородной коррозии

Не растворяется в HNO3, H2SO4. Растворяется в HCl.

Цвет – бело-серебристый, ковкий, легкий, две аллотропические модификации (882,5 º С)

Получение титана ильменит обогащение

Ильменитовый концентрат

Пустая порода

Плавка (С)

Шлак

Чугун

Хлорирование

Магний термический

Хлориды

Четыреххлористый титан

Металлургия

Способы получения

Ректификация

Четыреххлористый титан

Гидридно-кальциевый

Восстановление

Электролизный

Спекание

Титановая губка

Иодидный

Чистый титан

Вакуумно-дуговой переплав

Вторичный переплав

Слитки титана

Титановые электроды

Классификация титановых сплавов

Ti

α+β-сплавы

α-сплавы

ВТ6, ВТ8, ВТ9, ВТ3-1, ВТ14, ВТ16, ВТ22

ВТ5, ВТ5-1

Псевдо α-сплавы

β-сплавы

ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ18, ВТ20

ВТ15

Применение титана

Авиационная и ракетная техника

Основа керамики, твердых сплавов

Ювелирная промышленность

Художественные изделия

Судостроение

Ti

Криогенная техника

Легирующий элемент и раскислитель

Пищевая промышленность и восстановительная хирургия

Электровакуумная техника

Твердые диэлектрики

5. Производство никеля

Общие сведения

Сульфидные медно-никелевые

Силикатные никелевые

Никелин

Халькопирит

Пирротин

Гетит

Ni

Поглощает Н2, СО, самовоспламеняется, Тпл = 1453 ºС

Не растворяется в воде, органических кислотах. Медленно растворяется в HCl и , H2SO4. Растворяется в HNO3.

Цвет – бело-серебристый, ковкий, тягучий, две аллотропические модификации (ГЦК), ρ = 8,9 г/см3, ферромагнитен (631 ºС)

Получение никеля

Пирротиновый концентрат

Медный концентрат

Никелевый концентрат

Окислительный обжиг

Окусковывание обогащение

NiO

Флюс

Fe > 25 %, S > 20 %

Плавка

Сульфидные руды

Штейн Ni (Fe, Co, Cu)

Ni>1 %, Fe < 25 %

Продувка О2

Файнштейн сплав Ni и Сu

FeO

Измельчение

Флотация

С u

Электролитный Ni

ЧерновойNi

Отливка анодов

Рафинирование

Применение никеля

Оптические приборы

Покрытия

Инвар

Легирующий элемент

Химическая промышленность

Художественные изделия

Нагревательные элементы

Ni

Нихром (Х23Н33ЮСН, Х20Н80)

Термопары

Щелочные аккумуляторы

Пищевая промышленность

Алюмель (НМцАК2-2-1), хромель (НХ9), копель (МНМц)

Авиационные двигатели

Подшипники

Нимоники (ХН55ВМТФКЮ, ХН80ТБЮ )

6. Производство вольфрама

Общие сведения

Вольфрамовая кислота

Вольфраматы

Шеелит

Вольфрамит

Тунгустит

W

Химически стоек, Тпл = 3410 ºС

Не растворяется в воде, HCl, HNO3, H2SO4, царской водке.

Цвет – бело-серебристый, малопластичен, решетка - ОЦК, ρ = 19,3 г/см3.

Получение вольфрама

2. Гравитационная сортировка

Легкие минералы

Тяжелые минералы (гравитационный концентрат – вольфрамит и шеелит)

1. обогащение

Флотация

Сульфиды

Вольфрамовый концентрат (WO3)

Вольфрамовая руда (W < 1 %)

Спекание с содой

Выплавка

Раствор (Na2WO4)

Ферровольфрам

Отделение Н2WO4

Прокаливание

Прессование

Вольфрамовый ангидрид (WO3)

Чистый вольфрам

Компактный вольфрам

Восстановление Н2

Применение вольфрама

Легирующий элемент

Электротехника

W

Покрытия

Химическая промышленность

Пиротехника

Сварка

Полиграфия

Текстильная промышленность