Klorid-eljárás
A klorid-eljárás által a titán kinyerhető érceiből. A folyamat során a nyersanyagot szénnel redukálják, miközben a rendszeren keresztül állandó jelleggel klórgázt vezetnek át, mindezt 900–1000 °C hőmérsékleten.
Standard folyamat
[szerkesztés]
A folyamat során általában ilmenitből indulnak ki és a következő reakció megy végbe:
- 2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO
A szennyező anyagok szintén klórozódnak, de ezek az anyagok nem olyan illékonyak, mint a TiCl4, ezért desztillációval lehet tisztítani a titán-tetrakloridot. Ezt követően a tiszta titán-tetrakloridot oxidálni lehet, általában vagy oxigén lángban vagy pedig plazmában, ennek eredményeként pedig titán-dioxid keletkezik.
A klorid-eljárás a következő folyamatokat foglalja magába
- Oxidálás
- Klórozás
- Kondenzálás
- Tisztítás
Állandó körülmények között az átalakulás folyamatosnak tekinthető, melyben a klór folyamatosan átalakul az oxidált állapotból a redukált állapotba, majd az átalakulás visszafele is megvalósul. Ebben az esetben az oxidált formának a klór gáz molekulákat (Cl2) tekintjük, míg redukált formának a TiCl4 tekinthető. Az oxidáló anyagnak a molekuláris oxigént tekinthetjük, míg redukáló anyagnak a kokszot. A titán a folyamatban ércként van jelen, amit úgy foghatunk fel, mint több fém oxidjának keveréke, amelyben azonban a titán sokkal nagyobb százalékban van jelen a többihez viszonyítva. A rendszerbe bevezetett oxigén TiO2 formájában távozik, a koksz (mely alapvetően szén) a CO és CO2 formában távozik a rendszerből, míg a szennyeződések tekinthető többi fém klórozott termékként lesz jelen, ám a desztillációs folyamat során eltávolítódnak.
Szükséges erőforrások
[szerkesztés]A táblázatba foglalt értékek egy tonna TiO2 legyártásához szükséges mennyiségeket jelölik.
| Erőforrás | Elfogyott mennyiség | Mértékegység |
|---|---|---|
| Elektromos áram | 360 | kWh |
| Gőz | 0.5 | t |
| Oxigén | 350 | Nm³ |
| Nitrogén | 100 | Nm³ |
| Sűrített levegő | 40 | Nm³ |
| Tisztított sűrített levegő | 2 | Nm³ |
| Klór | 350 | Nm³ |
| Üzemanyag | 2.3 | GJ |
| Hűtőfolyadék | 0.6 | Nm³ |
| Koksz | 370 | kg |
| Salak | 1.27 | t |
| Toluol | 13 | kg |
| NaCl | 8 | kg |
| NaOH | 25 | kg |
| Alumínium | 6.5 | kg |
| KCl | 0.05 | kg |
| Kőolaj | 3.6 | kg |
| H2O2 | 1.8 | kg |
| Surlóanyag | 2 | kg |
| Ca(OH)2 | 500 | kg |
| Víz | 2.5 | m³ |
| Desztillált víz | 2.5 | m³ |
| Hűtővíz | 4.5 | m³ |
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Chloride process című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.