टाइटेनियम आयरन उत्पादन प्रक्रिया

टाइटेनियम आयरन के औद्योगिक उत्पादन के लिए कच्चे माल में टाइटेनियम आयरन कंसंट्रेट (Fe-TiO3), रूटाइल (TiO2), टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2), और अपशिष्ट टाइटेनियम धातु सामग्री (Ti, Ti-V-Al, आदि) शामिल हैं। अपशिष्ट टाइटेनियम धातु सामग्री को छोड़कर, टाइटेनियम आयरन और टाइटेनियम मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए सभी सामग्रियों को कम करने वाले एजेंटों के साथ कम करने की आवश्यकता होती है। TiO2 ऑक्साइड को कम करना अपेक्षाकृत कठिन है। कार्बन के साथ TiO2 को कम करना केवल उच्च तापमान पर ही प्राप्त किया जा सकता है और Ti के बजाय TiC उत्पन्न करता है। उच्च कार्बन टाइटेनियम आयरन प्राप्त करें। सिलिकॉन के साथ TiO2 को कम करना संभव नहीं है, लेकिन CaO को फ्लक्स के रूप में जोड़ने से सिलिकॉन कमी प्रतिक्रिया को बढ़ावा मिल सकता है। टाइटेनियम और सिलिकॉन स्थिर सिलिकाइड बनाते हैं, जो सिलिकॉन कमी प्रतिक्रियाओं के लिए फायदेमंद होते हैं, लेकिन उत्पादित टाइटेनियम आयरन में उच्च सिलिकॉन होता है। Ti उत्पन्न करने के लिए एल्यूमीनियम के साथ TiO2 को कम करना संभव है। लेकिन अगर एल्युमीनियम की मात्रा रासायनिक गणना मूल्य से कम है, तो बड़ी मात्रा में TiO उत्पन्न होगी। TiO2, TiO2 की तुलना में अधिक स्थिर है और इसे एल्यूमीनियम से भी कम नहीं किया जा सकता है। यह एक मजबूत क्षारीय ऑक्साइड है जो Al2O3 या SiO2 के साथ स्लैग बना सकता है। इसलिए TiO2 की स्लैग निर्माण प्रतिक्रिया को रोकने के लिए CaO जोड़ना आवश्यक है, और यह TiO2 की कमी के लिए भी फायदेमंद है। चित्र 2 में प्रतिक्रिया की तुलना करने पर, TiO2 को कम करने की तुलना में एल्यूमीनियम के साथ इल्मेनाइट (FeTiO3) को कम करना आसान है, और CaO जोड़ने का भी समान प्रभाव होता है। इसलिए एल्यूमीनियम के साथ टाइटेनियम सांद्रण को कम करना टाइटेनियम आयरन के उत्पादन की मुख्य विधि है। प्राप्त उत्पाद में कार्बन की मात्रा कम है, लेकिन एल्यूमीनियम और सिलिकॉन की मात्रा अधिक है। उपरोक्त विश्लेषण के आधार पर, टाइटेनियम आयरन के उत्पादन की मुख्य विधियों में एल्युमिनोथर्मल विधि, इलेक्ट्रोसिलिकोथर्मल विधि, और इलेक्ट्रोकार्बोथर्मल विधि, साथ ही अपशिष्ट टाइटेनियम धातु की रीमेल्टिंग विधि शामिल है।
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