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티타늄의 제련 기술은 무엇입니까?

Mar 15, 2023

티타늄이 발견되었으나 1910년 미국의 화학자 헌터가 사염화티타늄을 700-800도의 나트륨으로 환원하여 처음으로 99.9%의 금속성 티타늄을 얻을 때까지 채광되지 않고 사용되지 않았으나 총량은 1그램 미만이었다. . 이 방법을 "헌터 방법"이라고 합니다. 그러나 헌터 공정에서 사용되는 환원제는 고가의 나트륨으로 티타늄의 소량 제조에만 사용할 수 있다. 대량 생산 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 1932년 룩셈부르크의 미국 과학자 크롤이 비교적 저렴한 칼슘을 사용해 섭씨 800도 이상의 온도에서 사염화티타늄을 환원시키는 데 성공해 상업화되기 시작했다. 몇 년 후, 그는 "Crowe 방법"으로 알려진 오늘날까지 사용된 방법인 더 쉽게 보존되는 마그네슘으로 칼슘을 대체했습니다.

1948년 미국의 DuPont Company는 마그네슘 환원 진공 증류 방법으로 티타늄을 생산하는 새로운 공정을 발견하여 티타늄 산업 생산의 시작을 알렸습니다. 이 공정은 세 단계로 나뉩니다. 첫 번째 단계는 이산화탄소로부터 사염화 티타늄 TiO2 + Cl2 + 2C=2CO + TiCl4를 생성하는 것이고, 두 번째 단계는 금속 사염화 티타늄 TiCl4 + 2Mg → Ti + 2MgCl2를 환원시키는 것입니다. 해면티타늄에서 염화마그네슘과 과량의 마그네슘을 감압증류하여 순수 티타늄을 얻는다. 반응기에서 나오는 세 번째 단계는 스폰지 티타늄이라고 하는 다공성의 해면질 회색 물질입니다.

스펀지 티타늄은 티타늄 잉곳으로 주조되기 전에 전기로에서 액체로 녹습니다. 고온에서 반응이 일어나야 하기 때문에 티타늄 소재는 생산 과정에서 많은 양의 에너지가 필요하기 때문에 티타늄 소재가 비싸다는 것을 알 수 있습니다.

클라우스 방법으로 준비된 티타늄 금속의 품질이 더 좋고 생산 안전성이 더 높기 때문입니다. 그래서 현재 세계 여러 나라에서 마그네슘 환원 진공 증류법을 이용하여 스폰지 티타늄을 생산하고 있습니다. 티타늄 원소의 발견부터 순수 티타늄 생산까지 무려 100년이 넘는 시간이 걸렸다는 사실을 찾아보면 어렵지 않다. 그리고 티타늄은 점차 사람들의 일상 생활에 들어와 점점 더 많은 관심과 사용을 받고 있으며 어느 정도 진정으로 활용되고 있습니다.

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