Титан применяется в металлургии, медицинской технике, ювелирной и красильной промышленности
Титан — легкий металл цвета. Элемент таблицы Менделеева с атомным номером 22.
Месторождения титана расположены на территории России, Китая, Казахстана, Украины, ЮАР, Бразилии, Индии, Японии, Австралии, Цейлона, Южной Кореи. Россия в настоящий момент обладает вторыми в мире запасами титана после Китая. базу титана России составляют 20 месторождений, рассредоточенных по территории всей страны.
Красноярский край обладает значительной сырьевой базой титана. Месторождения находятся в Восточном Саяне (Лысанская группа), на Сибирской платформе (Мадашенское) и в провинции. Балансовые запасы двуокиси титана — 57,8 млн тонн.
Более изученным является Лысанское месторождение в Восточном Саяне. На месторождении выявлено 12 рудных тел, представленных и ильменитовыми рудами. Руды комплексные и могут использоваться в металлургическом производстве с попутным извлечением титана. Балансовые запасы двуокиси титана по категории А+В+С1 — 4,4 млн тонн, забалансовые — 3,2 млн тонн.
Добыча титана в России. Прогнозы, экология, Ависма.
Наиболее перспективным для промышленного освоения из россыпных месторождений титана является Мадашенское проявление на правобережье Ангары, на водоразделе рек Нойды, Инчанбы и Мадашена. Оно было выявлено в 1963 г. при проведении поисковых работ на бокситы. Рудоносный горизонт сложен разнозернистыми песками мощностью от 1 до 32 м. Рудные минералы представлены ильменитом и лейкоксеном, сконцентрированным в естественных шлихах в виде маломощных линзовидных слоев. Прогнозные ресурсы составляют 5,7 млн тонн при среднем содержании Площадь развития песков — около 40 кв. км.
В провинции интерес представляет Гулинский массив, прогноз ресурсов двуокиси титана составляет 9 млн тонн при содержании TiO2 — 5,92 %.
Нахождение в природе
В природе титан представлен в виде соединений с кислородом. Чистые формы не встречаются.
Под влиянием метеорологических условий по строению приближается к корунду (соединению алюминия с кислородом). Его обнаруживают в морской глине, в алюминиевых рудах с железом и кремнием.
Титан представлен в минералах: титанит, титаномагнетит, рутил. Известны австралийские, бразильские, канадские месторождения последнего. Минерал представлен в виде букрита и анатаза.
Широко встречаемым минералом служит титанат железа (ильменит). Крупные месторождения представлены в России, Северной Америке.
ТИТАН. Мировой рейтинг стран. 2012 год
Основными мировыми продуцентами титановых концентратов являются десять стран, на которые в 2012 году приходилось 94% выпуска ильменитовых, 90% рутиловых и 100% лейкоксеновых концентратов.
Страны-продуценты титановых концентратов делятся на две большие группы.
К первой группе относятся страны, в которых титан добывается в основном из магматогенных месторождений. В Канаде — крупнейшем продуценте ильменитовых концентратов (22% мирового производства) разрабатываются самые богатые в мире руды (34% TiO2) гигантского ильменитового месторождения Лак-Тио. Китай также производит 10% мирового выпуска ильменитовых концентратов из руд ильменит-титаномагнетитовых месторождений, в том числе гигантского месторождения Паньчжихуа, руды которого содержат 12% TiO2. Норвегия выпускает 8% мирового выпуска ильменитовых концентратов из богатых руд (18% TiO2) гигантского ильменит-титаномагнетитового месторождения Теллнес.
Ко второй группе относятся страны, эксплуатирующие в основном россыпные месторождения. Среди них крупнейшим продуцентом ильменитовых (11,5% мирового выпуска), рутиловых (57%) и лейкоксеновых (100%) концентратов является Австралия, где разрабатываются многочисленные современные, в основном, прибрежно-морские россыпи — поверхностные, близповерхностные, а также глубоко залегающие. ЮАР производит 12% ильменитовых и 16% рутиловых концентратов также из рудных песков современных поверхностных прибрежно-морских россыпей.
Вьетнам обладает довольно скромными ресурсами диоксида титана, но все они находятся в легкодоступных современных прибрежно-морских россыпях, расположенных вдоль побережья Южно-Китайского моря. На долю этой страны приходится около 8% мирового выпуска ильменитовых концентратов.
Крупные ресурсы диоксида титана, главным образом в прибрежно-морских россыпях, в том числе в двух гигантских разрабатываемых месторождениях с богатыми рудами Чатрапур и Чавара, позволяют Индии выпускать 6 % иль¬менитовых и 3% рутиловых концентратов.
Значительными ресурсами диоксида титана в россыпях располагают также Мозамбик и Мадагаскар.
Ресурсы диоксида титана Украины заклю¬чены как в магматогенных, так и в россыпных месторождениях, но разрабатываются только погребенные прибрежно-морские и аллювиальные россыпи, приуроченные к северной окраине Украинского щита.
В последнее время в мире в связи с дефицитом титанового сырья вырос интерес к магматогенным месторождениям. Наиболее интенсивно геологоразведочные работы, нацеленные на об¬наружение месторождений этого типа, ведутся в Австралии и Канаде, а также в Финляндии, Украине, Норвегии, Чили. Новый тип месторождений титана выявлен в Парагвае, где открыта гигантская группа местородений Альто-Парана в коре выветривания толеитовых базальтов с рудами, содержащими 7,6% TiO2.
Канадской компанией Argex Titanium разработан новый процесс производства высокочистого диоксида титана (99,8% TiO2) непосредственно из ильменит-титаномагнетитовых руд, содержащих 18-19% TiO2, при атмосферном давлении и низких температурах. Процесс позволяет извлекать железо, титан и ванадий непосредственно из добытой руды в едином процессе.
В Кембриджском университете разработан процесс производства металлического титана из тонкодисперсного рутилового концентрата, полученного из руды чилийского месторождения Серро-Бланко. Новая технология является одностадийной и требует вчетверо меньше затрат по сравнению с традиционной. Это может в перспективе изменить расстановку сил в мировой титановой отрасли.
Промышленное применение
Титан — стратегически важное сырье, играющее большую роль в производстве. Металл используется в космонавтике, ракетостроении, авиации, машиностроении.
С помощью титана создают специальные арматуры, емкости, трубы и детали, которые применяют в автомобильной технике, строительстве и химической промышленности.
Титан считается необходимым сырьем для создания военной техники. С его помощью делают трубы, глушители, пропеллеры, турбины и другие части танков, судов и самолетов.
На основе титана создаются медицинские протезы, а также спортивные снаряды. Он нашел широкое применение и в искусстве. Титан используется при создании художественных изделий и скульптур.
Производство титана и его сплавов: особенности технологического процесса
Титан является одним из важнейших конструкционных материалов, поскольку сочетает прочность, твердость и легкость. Однако другие свойства металла весьма специфичны, что делает процесс получения вещества тяжелым и дорогостоящим. И сегодня нами будет рассмотрена мировая технология производства титана, кратко упомянем его свойства и область применения изделий.
Химические свойства
Устойчив к коррозии, по свойствам приближается хромоникелевой стали. Последнее обусловлено пленкой, образуемой на его поверхности. Воздух не меняет механических свойств.
При нагревании свыше 6000С металл становится хрупким, усиливается поглощение кислорода. При нагревании более 9100С взаимодействует с газообразными соединениями углерода, реабсорбирует азот.
При присоединении водорода, титан приобретает «водородную хрупкость». Данный эффект проявляется повышенной ломкостью при перепадах напряжения. Устойчив в кислотах.
Производство титана
Использовать металл начали только в 50-е годы прошлого века. Его добыча и производство являются сложным процессом, благодаря чему этот относительно распространенный элемент относили к условно редким. И далее мы рассмотрим технологию, оборудование цехов по производству титана.
Сырье
Титан занимает 7 место по распространенности в природе. Чаще всего это оксиды, титанаты и титаносиликаты. Максимальное количество вещества содержится в двуокисях – 94–99%.
Наибольшее значение имеют месторождения ильменита, рутила и титаномагнетита. Разделяют их на 3 группы:
Разработка коренных месторождений связана с проходкой шахт. Полученную руду на месте дробят и обогащают. Применяют гравитационное обогащение, флотацию, магнитную сепарацию.
В качестве исходного сырья может использоваться титановый шлак. Он содержит до 85% диоксида металла.
Технология получения
Процесс производства металла из ильменитовых руд состоит из нескольких стадий:
Процесс это сложный, многоэтапный и дорогостоящий. В результате достаточно доступный металл оказывается весьма дорогим в производстве.
О производстве титана расскажет данный видеосюжет:
Получение шлака
Ильменит является ассоциацией оксида титана с закисным железом. Поэтому целью первого этапа производства является отделение диоксида от оксидов железа. Для этого оксиды железа восстанавливают.
Процесс осуществляют в электродуговых печах. Ильменитовый концентрат загружают в печь, затем вводят восстановитель – древесный уголь, антрацит, кокс, и прогревают до 1650 С. При этом железо восстанавливается из оксида. Из восстановленного и науглероживающегося железа получают чугун, а оксид титана переходит в шлак. Последний в итоге содержит 82–90% титана.
Чугун и шлак разливают по отдельным изложницам. Чугун используют в металлургическом производстве.
История открытия
Явление нового элемента связано с именами Грегора и Клапрота. Оба выделили его практически одновременно 1791 и 1795 гг. соответственно.
Мартин Генрих Клапрот
В 1805 г. был выделен вновь Вокленом из анатаза. При этом чистый титан был получен в Голландии более чем через век после выделения.
Топ стран по добыче титана
* данные US Geological Survey
Добыча титана в мире, *
* данные US Geological Survey
В чистом виде и в виде сплавов металл применяется в: химической промышленности (реакторы, трубопроводы, насосы, трубопроводная арматура), военной промышленности (бронежилеты, броня и противопожарные перегородки в авиации, корпуса подводных лодок), промышленных процессах (опреснительных установках, процессах целлюлозы и бумаги), автомобильной промышленности, сельскохозяйственной промышленности, пищевой промышленности, украшениях для пирсинга, медицинской промышленности (протезы, остеопротезы), стоматологических и эндодонтических инструментах, зубных имплантатах, спортивных товарах, ювелирных изделиях (Александр Хомов), мобильных телефонах, лёгких сплавах и т.д. Является важнейшим конструкционным материалом в авиа-, ракето-, кораблестроении.
Потребление титановых продуктов в мире, тыс.тонн*
| год | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |
| Аэро-космическая промышленность | 46.9 | 29.8 | 41.2 | 47.0 | 60.0 |
| Оборонная промышленность | 6.4 | 5.8 | 6.7 | 6.0 | 6.0 |
| Прочая промышленность | 43.0 | 27.6 | 36.9 | 52.1 | 53.0 |
| Развивающиеся рынки | 5.3 | 1.7 | 2.4 | 3.0 | 3.0 |
| Всего | 101.6 | 64.9 | 87.1 | 108.1 | 122.0 |
Физические свойства
Элемент расположен в четвертой группе в системе Д. И. Менделеева, под номером 22. В соединении атом обладает валентностью (II). Электронная конфигурация представлена формулой: [Ar] 3d24s2.
Вес атома (масса) около 47,9 а.е.м. Переход альфа титана в бета титан происходит при температуре 8830С. Теплота плавления 18,8 кДж/моль. Подвергается кипению при 31800С. Обладает теплопроводностью, составляющей 22,09 Вт/(м*К).
Титан обладает высокой ковкостью, пластичностью, низкой твердостью. Однако сплавы, содержащие титан, относятся к высокотвердым, но хрупким соединениям.
Серебристое вещество, по строению относится к металлам, имеет голубоватый оттенок. Обладает низкой плотностью. Высокая температура плавления (16700С).
В соединениях Ti способен проявить степень окисления (+2) (Ti+2H2, Ti+2O, Ti+2(OH)2, Ti+2F2, Ti+2Cl2, Ti+2Br2), (+3) (Ti+32O3, Ti+3(OH)3, Ti+3F3, Ti+3Cl3, Ti+32S3) и (+4) (Ti+4F4, Ti+4H4, Ti+4Cl4, Ti+4Br4).
Источник: nncollection.ru
Титановые руды: свойства, способы добычи и промышленное применение
Титан – девятый в списке самых распространённых элементов земной коры, его присутствие обнаружено в 70 минералах, но наиболее интересными в плане переработки являются перечисленные выше.
Способы добычи
Более половины титана добывают из россыпей. Добыча в песчаных месторождениях не представляет никакой сложности. Процесс достаточно прост и не требует дробления и измельчения, осуществляется он драгами, земснарядами, экскаваторами, скреперами и другими гидравлическими устройствами.
Карьерный
Иное дело, когда руды залегают жилами на небольшой глубине. В зависимости от твёрдости вскрышных пород, приходится прибегать к их удалению с помощью землеройных механизмов или посредством проведения предварительных буровзрывных работ. После чего, вынутую руду забирают и подвергают дроблению и измельчению для дальнейшей переработки.
Шахтный
Шахтный способ применим при разработке коренных месторождений. Это наиболее затратный и трудоёмкий способ, требующий строительства целого комплекса сложных подземных сооружений, затраты на который окупаются получением целого набора полезных ископаемых, находящихся в составе титаносодержащих руд.
Методы обогащения
Мокрое и сухое разделение по удельному весу
Благодаря различной плотности титаносодержащей породы и массы, не обладающей этим природным минералом, становится возможным их разделение в водной или воздушной среде под воздействием физических сил, созданных внутри специальных технических агрегатов. Это – так называемые гравитационные методы обогащения добытого материала.
Флотация
Способность разнообразных материалов удерживаться или не удерживаться на границе сред, пребывающих обычно в жидком и газообразном состоянии, нашла широкое применение в обогащении титановых руд.
В зависимости от первоначального минерала, используют свои специфические свойства химические вещества – образователи флотационной среды. Так, для ильменита в качестве таких сред выступают собиратели в виде жирных кислот. Рутил хорошо флотируется олеиновой кислотой или сульфированными производными углеводородов. Перовскит перед флотацией жирными кислотами необходимо обработать серной кислотой. Существует множество методов и технологий флотации, кроме того, они варьируются в зависимости от месторождений.
В последнее время широкое распространение в качестве флотационного материала получило талловое масло. Впрочем, переработчики руководствуются соображениями стоимости, доступности, минимума токсичности, при выборе материала для флотации.
Магнитная и электрическая сепарация
Отличие магнитных и электрических свойств титана от других минералов положено в основу соответствующих сепараций – технологий отделения нужного материала от пустой породы под воздействием электрических и магнитных полей в специальных аппаратах. В их список входят: сепараторы, железоотделители, намагничиватели и размагничиватели. А принцип действия этих устройств основан на изменении траектории движения в силовом магнитном или электрическом поле.
Металлургический метод
Завершающей стадией получения титанового шлака является плавка концентрата в виде прессованных брикетов в электродуговых печах при температуре 1500-1700 0 C. Образующиеся в результате металлургического метода отливки содержат до 80% титана.
Промышленное применение
С момента своего открытия в конце XVIII века, титан был оценён специалистами как металл, обладающий лёгкостью, прочностью, жаростойкостью, устойчивостью к коррозии и при этом хорошо поддающийся механической обработке.
Технический титан и его сплавы широко используется в целом ряде отраслей народного хозяйства:
- Химическая индустрия не может обходиться без титановых изделий, обладающих высокой стойкостью к агрессивному воздействию. Это – специальная арматура, ёмкости, трубы, части машин и механизмов, активно используемых в этой отрасли.
- Транспорт активно применяет этот материал, в качестве альтернативы другим металлам, благодаря его низкому удельному весу. Что существенно снижает затраты при перемещении грузов в более лёгких и компактных вагонах и поездах. Используется титан и в автомобилестроении для изготовления витых пружин и систем отвода уходящих газов.
- Незаменим этот материал и в области военной техники. Броня и трубы, глушители и теплообменники, пропеллеры и турбины, являющиеся важными элементами самоходных орудий, танков, самолётов, военно-морских судов и подводных лодок, не обходятся без использования этого минерала.
Химически чистый титан отличается очень высокой жаропрочностью и устойчивостью к механическим воздействиям. Учитывая его лёгкий вес, металл нашёл своё применение в авиации, ракетостроении, космонавтике; при изготовлении электровакуумных приборов и криогенной техники.
Отдельно можно упомянуть медицинские, спортивные и декоративные направления использования этого уникального по своим свойствам материала. Медицинские инструменты и протезы, спортивные снаряды и амуниция, разнообразные декоративно-художественные изделия, известные скульптуры – всё это вместе объединяет между собой такой удивительный материал, как титан.
Месторождения в России и мире
Территория России обладает порядка 20-ью месторождениями титановых руд, расположенными в 9-и металлогенических провинциях, крупнейшими из которых являются:
- Оклемо-Становская,
- Тиманская,
- Уральская.
Также значительными запасами обладают месторождения магматического происхождения Баладекского, Джугджурского, Коларского массивов и находящееся в Амурской области месторождение Большой Сейм. Древние морские россыпи, богатые титановыми рудами размещены на Русской плите и в Сибири. Значительные запасы имеются и на территории Карелии.
За рубежом крупные месторождения докембрийского периода обнаружены в США (Тегавус), Канаде (Лейк-Тио), Норвегии (Тельнес). Запасы ильменита присутствуют на территории Канады, Норвегии, Индии, ЮАР; рутила – в ЮАР, Индии и Австралии. Также титановыми рудами в значительном количестве обладают Бразилия, Мексика и Китай.
Мировые запасы
Подтверждённые мировые запасы диоксида титана составляют:
- Китай – 232,9 млн. тонн.
- Украина – 184 млн. тонн.
- Россия – 177 млн. тонн.
- Бразилия – 123 млн. тонн.
- Индия – 100 млн. тонн.
- Норвегия – 57 млн. тонн.
- Канада – 51,4 млн. тонн.
- ЮАР – 34,1 млн. тонн.
- Австралия – 21,4 млн. тонн.
- Остальные страны – 59,1 млн. тонн.
Если оценивать в процентном отношении залежи титановых руд, то ситуация будет несколько иная:
- Китай – 38%.
- Россия – 17%
- Австралия – 10%.
- Бразилия – 6%.
- Норвегия – 4%.
- Индия – 4%.
- Канада – 3%.
- Украина – 1%.
- Другие страны – 17%.
Различия объясняются разнообразием месторождений и трудностью объективной оценки точного количества залежей этого минерала.
Страны, добывающие титановые руды
По состоянию на 2018 год ситуация на рынке титана выглядит следующим образом:
- Крупнейшими добывающими странами являются Китай, Австралия, Индия, ЮАР.
- Ведущие производители по переработке руды и выплавке титана выглядят следующим образом: США, Россия, Япония, Китай.
Хотя, ещё в 2005-2006 годах 70% мирового производства ильменитового концентрата обеспечивали Австралия, Норвегия и Украина. А 90% рутилового концентрата выпускали в Австралии, ЮАР и на Украине.
Ситуация с течением времени меняется коренным образом: Китай наращивает как добычу, так и переработку совместно с окончательным производством столь ценного продукта, каким является титан для промышленности.
Источник: uglevodorody.ru
Прочная и пластичная руда титана: где добывают, свойства и применение
Титановая руда была открыта в конце XVIII века химиком Грегором, заметившим неизвестный оксид. Позднее ученый Клапорт начал исследование рутила, которое завершилось обнаружением того же соединения, названного им «титаном». Чистый элемент был открыт позднее шведским исследователем Берцелиусом.
Описание титановой руды
Титановая руда представляет собой природное соединение, содержащее выгодное для извлечения и переработки количество титана.
Металл окрашен в серебристо-белый цвет. Окраска элемента в порошке — серовато-черная. Он непрозрачен и не дает свечения под ультрафиолетом.
Структура
Титан относится к элементам гексагональной сингонии. Известны две полиморфные модификации: низкотемпературная с гексагональной плотноупакованной решеткой и высокотемпературная с кубической объемно-центрированной упаковкой атомов. Температура перехода одной модификации в другую — 883 градуса.
Свойства
Элемент под номером 22 в таблице Менделеева обладает высокой прочностью, пластичностью, устойчивостью к коррозии и свойствами парамагнетиков. При температуре в 3260 градусов металл начинает кипеть. В нем могут содержаться примеси кислорода, железа, кремния, азота, углерода, которые увеличивают прочность, при этом понижая пластичность металла.
Титан начинает плавиться при температуре в 1671 градус. Он становится настолько вязким, что налипает на режущее устройство. Поэтому при работе с материалом часто используют специальные смазки.
Титан не подвергается коррозии в воде, а также кислотах и даже царской водке.
Посмотрите видео о наглядных испытаниях свойств титана:
Происхождение
Титановая руда образуется под действием различных природных факторов на разных глубинах. Металл занимает 10 место в списке самых распространенных элементов земной коры. Он заключен в более чем 70 минералов, из которых самыми богатыми по содержанию являются титанит, лопарит, перовскит, ильменит, лейкоксен, рутил.
Метаморфогенные месторождения появляются в результате действия метаморфизма на первично-магматические руды и древние россыпи. Такие залежи представляют собой крупнейшие в мире месторождения титана.
Экзогенные месторождения титана делятся на прибрежно-морские и континентальные. Больший интерес представляют прибрежно-морские россыпи, содержащие ильменит, рутил, циркон. В них размеры зерен минералов достигают более 0,1 мм. Добывают полезное ископаемое в россыпях в основном в Австралии, Индии, Бразилии, на Шри-Ланке.
Титан магматического происхождения распространен в Амурской области — в Баладекском, Джугджурском, Коларском массивах.
Интересно, что минералом ильменитом — рудой на титан — богат лунный грунт.
Классификация
Титановые руды после переработки подвергаются процессам обогащения. В результате этого получают полезные сплавы с улучшенными характеристиками компонентов. В промышленности выделяется несколько разновидностей сплавов.
Титан легирует с алюминием, марганцем, хромом, ванадием, оловом, молибденом. Поэтому выделяет многокомпонентные и простые сплавы.
По механическим свойствам сплавы разделяют на:
- высокопрочные;
- среднепрочные;
- низкопрочные (с повышенной пластичностью).
В зависимости от способа изготовления говорят о литейных и деформируемых сплавах.
Сами руды в основном делятся по концентрации содержащегося в них титана на:
- богатые;
- бедные;
- забалансовые.
Подробнее о классах сплавов титана:
Месторождения и запасы в России и в мире
География титановых руд обширна, так как они распространены повсеместно. В России насчитывается около 20 месторождений титановых руд. Запасы титановых руд в мире составляют более 1 млрд тонн. В одном только ильмените всей планеты заключено около 650 млн тонн элемента.
Крупнейшие залежи титаномагнетитовых руд расположены в Чинейском месторождении в Забайкалье. На Кольском полуострове, в месторождении Африканда, открытом в 1935 году, насчитывается более 52 миллионов тонн титана.
В таблице приведен список стран-лидеров по содержанию запасов полезного ископаемого:
| Страна | Запасы титана в минералах, % | Основные области добычи |
| Австралия | ильменит — 3%, рутил — 24% | Прибрежно-морские россыпи в разных частях континента |
| Канада | ильменит — 9%, рутил — 6% | Рудный район Садбери |
| ЮАР | ильменит — 10%, рутил — 18% | Бушвельдский комплекс |
| Норвегия | ильменит — 15%, рутил — 1% | Провинция Эйгерсунн, месторождения Тельнес, Кодали |
| Страны СНГ | ильменит — 26%, рутил — 1% | Титановые руды в России: Южный Урал, Тува. |
На карте мира запасы титановых руд заметно преобладают на Австралийском, Североамериканском и Африканском континентах. Обычно полезные ископаемые отмечают специальным условным обозначением. В географии знак титановых руд представлен ромбом с закрашенной левой стороной.
При добыче титана часто получают и другие полезные компоненты — ванадий, цирконий, железо, ниобий, тантал, торий, редкие земли.
Добыча и переработка титановых руд
Титановые руды могут залегать как глубоко под землей, так и на поверхности. По этой причине разработано несколько способов добычи полезного металла.
Способы добычи
В том случае, когда руды представляют собой жилы, расположенные на небольшой глубине, прибегают к карьерному методу добычи. В зависимости от твердости выбирают горнодобывающую и буровзрывную технику. После извлечения руда подвергается дроблению и дальнейшей переработке.
Если полезное ископаемое добывается из коренного месторождения, то строят подземный комплекс сооружений, называемый шахтой. Это наиболее трудоемкий, а также финансово затратный способ.
В большинстве случаев титан находился в минералах россыпей. В песках он не требует измельчения, так как размеры зерен уже достаточно малы. Для добычи используют специальные гидравлические устройства, земснаряды, драги, экскаваторы.
Посмотрите про добычу титана в Украине:
Методы обогащения
После добычи в два этапа осуществляется процесс обогащения. Сначала концентрат отделяют из пустой массы, а затем из него извлекают отдельные минеральные индивиды.
Чаще всего применяются гравитационные методы, которые наиболее эффективны из-за разницы в удельном весе. Титан обычно подвергают мокрому или сухому обогащению в водной или воздушной средах соответственно.
Процесс флотации обозначает способность минеральных агрегатов удерживаться на границе раздела двух фаз. Для образования флотационной среды используют специальные образователи, с учетом индивидуальных свойств руды. Например, рутил флотируется олеиновой кислотой, а перовскит изначально обрабатывается серной кислотой.
Различие в физических свойствах позволяет использовать метод магнитной или электрической сепарации. В процессе обогащения нужные компоненты легко отделяются от пустой породы в специальных сепараторах с электрическим или магнитным полем. Минералы с отличными характеристиками меняют свою траекторию во время движения, отделяясь от остальной массы.
Сплавы
Полученные в процессе обогащения концентраты подвергают плавлению в электродуговых печах. Титан является жаростойким элементом, поэтому температура в печи достигает 1700 градусов.
При необходимости титановые руды рафинируют для удаления ненужных примесей.
Титан сплавляют с другими компонентами для повышения его жаростойкости и удельной прочности. Легированные стали отстают от титановых сплавов в 2 раза по соотношению «прочность-плотность». Сплав позволяет достичь наилучшей работоспособности изделий в агрессивных средах.
Сплав титана и золота Сплав титана и 10% других металлов (в основном алюминий)
Промышленное применение
Титан — стратегически важное сырье, играющее большую роль в производстве. Металл используется в космонавтике, ракетостроении, авиации, машиностроении.
С помощью титана создают специальные арматуры, емкости, трубы и детали, которые применяют в автомобильной технике, строительстве и химической промышленности.
Титан считается необходимым сырьем для создания военной техники. С его помощью делают трубы, глушители, пропеллеры, турбины и другие части танков, судов и самолетов.
На основе титана создаются медицинские протезы, а также спортивные снаряды. Он нашел широкое применение и в искусстве. Титан используется при создании художественных изделий и скульптур.
Стоимость титановой руды
Титан считается одним из самых дорогих цветных металлов. Он выпускается в виде труб, плит, проволок, порошков, листов. Титан обычно маркируется в зависимости от чистоты продукты. От марки руды напрямую зависит стоимость. Так, например, цена за порошок титана «ПТМ-1» составляет 7500 рублей за 1 кг.
Титановая руда — востребованное на современном рынке сырье. Повышенная прочность металла наряду с его устойчивостью к коррозии позволяет разрабатывать перспективные способы применения элемента.
Делитесь статьей с друзьями в социальных сетях. Оставляйте свои интересные факты и знания о руде на титан в комментариях.
Источник: zakamnem.ru