Տիտանի երկօքսիդի ռուսական շուկա. իրողություններ և հեռանկարներ. Կանեփի աճեցման ասոցիացիայի նախագահ Յուլիա Դիվնիչը խոսում է Ռուսաստանում կանեփի աճեցման խնդիրների մասին.

ԲՈԼՈՐԸ կարդացել է սա՝ մաքրված լիբերալ (հակառուսական) քարոզչություն՝ արդյունաբերությունից հրաժարվելու և դեգրադացիայի մասին (ուրախություն) պապուասների մակարդակին !!!

Նրանց համար, ովքեր չեն կարդացել կամ չեն հասկացել, ես կաշխատեմ որպես կապիտան Օ.

Սկսենք բացահայտ սուտից «ԽՍՀՄ-ում խայտառակ ապրանքներ կային» !! Այսպիսով, եկեք հիշենք, թե ովքեր են ապրել այն ժամանակ, իսկ մյուսները պարզապես հավատում են մեզ. սնունդը - ԽՍՀՄ-ում սնունդն այսօր մեր բնակչության մեծ մասի համար անհասանելի որակի էր (գումարային առումով): «Ուտելու» համար նախատեսված բոլոր ապրանքներն անցել են ստանդարտներին (ԳՕՍՏ) համապատասխանության խիստ հսկողություն, չկար նատրիումի գլյուտոմատ, իրականում «սննդային դեղամիջոց», ԲՈԼՈՐ կաթը կաթից էր, կրկնում եմ ԱՄԵՆ ԻՆՉ: Երշիկները, պտուկները մսից էին, մինչդեռ մենք հիմարաբար դա չէինք հասկանում մոխրագույն գույնԵփած երշիկը լավագույնն է, քանի որ դա նշանակում է, որ ներկ չկա: Բայց հետո հիմարությունից ու անփորձությունից ելնելով երազում էինք՝ «երշիկի 20 տեսակ» և պահածոյացված գարեջուր։ Միայն այս ամբողջ «երջանկության» մեջ ընկնելով՝ հասկանում ենք, թե ինչ ենք կորցրել ԽՍՀՄ փլուզմամբ։ «Այժմ դուք կարող եք գնել իտալական կահույք» հաշվի վրա, այո, կարող եք, ԲԱՅՑ այն մարդիկ, ովքեր ունեն այն, չկան ավելին, կամ նույնիսկ ավելի քիչ: Ինչո՞ւ։ այո, քանի որ և՛ այն ժամանակ, և՛ հիմա ամեն ինչ որոշվում է փողի պակասով, և եթե նախկինում դա «բացառվում էր» պետական ​​բաշխմամբ, ապա հիմա ուղղակիորեն, շատ քչերին է տրվում եկամուտ, որը թույլ է տալիս գնել իտալական կահույք։

Շուկայի ազատությունը և «վաճառելու հնարավորությունը» ավելի շատ սուտ կամ անհեթեթություն են (կարծում եմ, որ դա դեռ կանխամտածված սուտ է): Սկսենք պարզից՝ ԵՄ-ում Էբնի կառավարման սկզբում նրանք «հանկարծ» որոշեցին, որ ԽՍՀՄ/Ռուսաստանում արտադրված ինքնաթիռները «չափազանց աղմկոտ են» և արգելեցին նրանց թռչել ԵՄ, որն իր հերթին ստիպեց. Ռուսաստանը կգնի ԻՐԵՆՑ ինքնաթիռները, ինչը հանգեցրեց ներքին ինքնաթիռների գնման նվազմանը, և ինչ հետևանք՝ ռուսական քաղաքացիական ավիացիոն արդյունաբերության մահը։ Եվրոպան արգելել է ռուսական խմիչքի մատակարարումը և հանքային ջուր!!! Եվ բոլորը փորձեցին առաջ տանել իրենցը, գրեթե 20 տարի պահանջվեց, որպեսզի մենք կարողանանք դրանք քամել մեր շուկայում և՛ որակով, և՛ գնով, բայց մենք դեռ չենք կարողանում հասնել դրանց «իհարկե, ամբողջությամբ շուկայական և ազնիվ»: Փորձեք ԵՄ-ում վաճառել բանջարեղեն կամ մսամթերք - հոգնեք սեռական ճանապարհով, անթափանց պատ է կառուցվել դրսից ապրանքները կանխելու համար, լավ, բացի «բանանից» իհարկե)) ԵՄ-ում չեն աճում։ Այսպիսով, եթե որևէ երկրում կա «բաց ներքին շուկա», ապա սա կա՛մ ուղղակի սուտ է, կա՛մ այս երկիրը մյուսի «ստրուկն» է, որն իր համար ստիպողաբար «կոտրել է» այս շուկան։ Իսկ այդպիսի երկիրը կամ արդեն կամ շուտով կդադարի արտադրել այն, ինչ հիմա «ազնվորեն» ներմուծում են իրեն և կունենա ՀՆԱ-ի անկում, գործազրկության աճ և կդառնա հնազանդ գաղութ։

ԱՄՆ-ի ֆինանսների արգելքի հաշվին և, իբրև թե, սա է ամենակարևորը. Ընկեր Ստալինի ժամանակների ԽՍՀՄ-ը նստած էր ավելի մեծ մեկուսացման մեջ, և բացարձակապես վարկեր չկար, բայց նման բան չկար. նրանք գնեցին գործարաններ, հաստոցներ, տրակտորներ իրական ոսկու համար (այնուհետև սկսեցին իրենցը պատրաստել) և տնտեսությունը: հաջորդած հեղափոխության հրեշավոր փլուզումից հետո քաղաքացիական պատերազմիսկ օկուպացիան (մասնակի) ոչ միայն վերակենդանացավ մոխիրներից, այլև իր նկատմամբ գերազանցության հասավ ամբողջ միացյալ Եվրոպային համադրելի ծավալներով։ Ի՞նչն է իրականում հիմք հանդիսացել Եվրոպայի միացյալ բանակից ավելի հաղթանակած բանակ ստեղծելու համար։

Դե, ԱՄՆ-ում այս խղճուկ էջը ընդամենը մի երկու հարյուր տարեկան է։ Նրանք ոչ մի նշանավոր բան չեն ստեղծել, նրանց բոլոր հաղթանակները հիմնված են «ջրափոսի հետևում նստելու» և համաշխարհային պատերազմներից թուլացած երկրները թալանելու վրա։ Միևնույն ժամանակ, նրանք այնքան հիմար են (նույնիսկ նրանց ղեկավարները), որ կարողացան տապալել «համաշխարհային տիրապետության բռնագրավումը» և «համաշխարհային թողարկողի» տիրապետումը: Սկզբում նրանք չկարողացան դնել. համաշխարհային տնտեսություն«իրենց գլխավորությամբ» կայուն աճի ռելսերի վրա, իսկ հետո այդքան հսկայական, գրեթե անսպառ ֆինանսական ռեսուրսներով կարողացան խարխափել նաև ռազմաքաղաքական ղեկավարությանը։

Տիտանը և նրա համաձուլվածքները արժեքավոր կառուցվածքային համաձուլվածքներ են: Հատկությունների համադրությամբ նրանք գերազանցում են բազմաթիվ համաձուլված պողպատների և մետաղական համաձուլվածքների: Մետաղական տիտանի ստացմանը խոչընդոտում է նրա շատ բարձր քիմիական ակտիվությունը բարձր ջերմաստիճաններում: Տիտանը բազմաթիվ տարրերով առաջացնում է քիմիական միացություններ և պինդ լուծույթներ։ Ուստի տիտանի արտադրության մեջ հատուկ պայմաններ են պահանջվում արտադրված մետաղի բավարար մաքրությունն ապահովելու համար։

Տիտանի ստանալու համար օգտագործվում է մագնեզիում-ջերմային մեթոդ, որը ներառում է հետևյալ գործողությունները.

  • տիտանի խտանյութերի ձեռքբերում;
  • տիտանի խարամի արտադրություն;
  • տիտանի տետրաքլորիդի արտադրություն;
  • մագնեզիումով տիտանի տետրաքլորիդի նվազեցում;
  • ռեակցիայի զանգվածի վակուումային տարանջատում;
  • վակուումային վառարաններում տիտանի սպունգ հալեցնելը:

Տիտանի խտանյութերի ձեռքբերում

Տիտանի հանքաքարերը ենթարկվում են հարստացման, որի արդյունքում ստացվում են TiO 2 բարձր պարունակությամբ խտանյութեր։ Տիտանի արտադրության համար ամենատարածված հումքը տիտան-մագնիտանի հանքաքարն է, որից մեկուսացվում է իլմենիտի խտանյութը, որը պարունակում է 40–45% TiO 2 , 30 % FeO , 20 % Fe 2 O 3 և 5–7 % գանգի։

Տիտանի խարամի արտադրություն

Այս գործընթացի հիմնական նպատակը երկաթի օքսիդների տարանջատումն է տիտանի օքսիդից: Դրա համար իլմենիտի խտանյութը հալեցնում են ածուխի և անտրացիտի հետ խառնուրդի մեջ էլեկտրական վառարաններում, որտեղ երկաթի օքսիդները և տիտանի մի մասը կրճատվում են ըստ ռեակցիայի.

3(FeO TiO 2) + 4C = 3Fe + Ti 3 O 5 + 4CO

Կրճատված երկաթը ածխաջրվում է՝ առաջացնելով խոզի երկաթ, որը հավաքվում է վառարանի բաղնիքի հատակում՝ առանձնանալով մնացած խարամի զանգվածից՝ իրենց տարբերության պատճառով։ տեսակարար կշիռը. Չուգունն ու խարամը լցնում են առանձին կաղապարների մեջ։ Ստացված տիտանի խարամը պարունակում է 80-90% TiO 2:

Տիտանի տետրաքլորիդի արտադրություն

Մետաղական տիտան ստանալու համար օգտագործվում է տիտանի քլորիդ՝ ստացված տիտանի խարամի քլորացման արդյունքում։ Դրա համար տիտանի խարամը մանրացվում է, խառնվում ածխի և ածխի խեժի հետ, քանի որ քլորացման գործընթացը կարող է հաջող լինել միայն նվազեցնող նյութի առկայության դեպքում և բրիկետավորվել, երբ տաքացվում է մինչև 800 ° C առանց օդի հասանելիության: Ստացված բրիկետները հատուկ վառարաններում ենթարկվում են քլորացման։ Վառարանի հատակին ածուխի վարդակ է, որը տաքանում է, երբ անցնում է դրա միջով: էլեկտրական հոսանք. Տիտանի խարամի բրիկետները սնվում են վառարան, իսկ քլորը սնվում է տուերերի միջոցով։

800 - 1250 ° C ջերմաստիճանում ածխածնի առկայության դեպքում տիտանի տետրաքլորիդը ձևավորվում է ըստ ռեակցիայի.

TiO 2 + 2C + 2Cl 2 \u003d TiCl 4 + 2CO

Այլ մետաղների (FeCl 2 , MnCl 2 , CrCl 3 CaCl 2 և այլն) քլորիդները նույնպես ստացվում են որպես կողմնակի արտադրանք։

Ստացված քլորիդների եռման կետերի տարբերության պատճառով տիտանի տետրաքլորիդը առանձնացվում և մաքրվում է մնացած քլորիդներից՝ հատուկ կայանքներում շտկելով:

Տիտանի տետրաքլորիդի նվազեցում մագնեզիումով

Վերականգնումն իրականացվում է հատուկ ռեակտորներում 950 - 1000 °C ջերմաստիճանում։ Խոզի մագնեզիումը բեռնվում է ռեակտոր, և օդը տարհանվելուց և ռեակտորի հատակը արգոնով լցվելուց հետո, դրա մեջ սնվում է գոլորշիացված տիտանի տետրաքլորիդ: Տիտանի նվազեցման գործընթացը ընթանում է հետևյալ ռեակցիայի համաձայն.

TiCl 4 + 2 Mg \u003d Ti + 2 MgCl 2

Տիտանի մետաղը նստում է պատերին՝ ձևավորելով սպունգանման զանգված, իսկ մագնեզիումի քլորիդը՝ հալվածքի տեսքով, արտազատվում է ռեակտորի ծորակի անցքով։ Կրճատման արդյունքում առաջանում է ռեակցիոն զանգված, որը մագնեզիումով և մագնեզիումի քլորիդով ներծծված տիտանի սպունգ է, որի պարունակությունը հասնում է 35–40%-ի։

Ռեակցիոն զանգվածի վակուումային տարանջատում

Տարանջատումն իրականացվում է տիտանի սպունգը մագնեզիումից և մագնեզիումի քլորիդից առանձնացնելու նպատակով։ Բաժանման գործընթացը բաղկացած է նրանից, որ ռեակցիայի զանգվածը ջեռուցվում է մինչև 900 - 950 ° C, էլեկտրական ջեռուցման վառարանի փակ սարքում, որի մեջ ստեղծվում է վակուում: Այս դեպքում մագնեզիումի քլորիդի մի մասը հեռացվում է հեղուկ վիճակում, իսկ մագնեզիումի քլորիդի և մագնեզիումի մնացած մասը գոլորշիանում է։ Տիտանի սպունգը մաքրումից հետո ուղարկվում է հալման:

Տիտանի սպունգի հալեցում վակուումային աղեղային վառարաններում: Վակուումային աղեղով հալեցնող սպունգը ձուլակտորների վերածելու հիմնական մեթոդն է: Վառարանի վակուումը պաշտպանում է տիտանը օքսիդացումից և օգնում մաքրել այն կեղտից: Ստացված տիտանի ձուլակտորները նորից հալեցնում են թերությունները վերացնելու համար՝ դրանք օգտագործելով որպես սպառվող էլեկտրոդներ: Դրանից հետո տիտանի մաքրությունը կազմում է 99,6 - 99,7%: Վերահալվելուց հետո ձուլակտորներն օգտագործվում են ճնշման մշակման համար (դարբնոց, դրոշմում, գլորում)։

Տիտանի երկօքսիդի պահանջարկը. կարևոր ապրանքներկերի և լաքի արդյունաբերության համար պլաստմասսա և թղթի արտադրությունը ռուսական շուկայում կազմում է 67-82 հազար տոննա/տարի, մինչդեռ Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի սեփական արտադրություն մինչև 2014 թվականը չի եղել:

Տիտանի երկօքսիդը, որն անփոխարինելի գունանյութ է ներկերի, պոլիմերների, ցելյուլոզայի և թղթի և այլ արդյունաբերության մեջ, փոշի է։ սպիտակ գույնանհոտ և անհամ, գործնականում անլուծելի է ջրում և հանքային թթուներում (բացառությամբ հիդրոֆտորային և խտացված ծծմբաթթուների):

Տիտանի երկօքսիդը արտադրվում է երկու ձևով՝ ռուտիլ և անատազ (օկտահեդրիտ): Ռուտիլային տիտանի երկօքսիդը լույսը ցրում է մոտ 30%-ով ավելի լավ, քան անատազը, ունի ավելի լավ թաքցնող ուժ (թաքցնելու ուժը տիտանի երկօքսիդի հատկությունն է՝ ծածկելու ներկված մակերեսի գույնը): Անատազային ձևն ավելի քիչ դիմացկուն է եղանակին, քան ռուտիլային ձևը և առաջարկում է ավելի վատ ուլտրամանուշակագույն պաշտպանություն: Արտադրության մեջ նախընտրելի է ռուտիլային տիտանի երկօքսիդը ներկերի նյութեր, պլաստմասսա, կոսմետիկա. Անատազային պիգմենտները օգտագործվում են թղթի, կաուչուկի և օճառի արտադրության մեջ։ Ավանդաբար, տիտանի երկօքսիդի ճնշող մեծամասնությունը օգտագործվում է ներկերի և լաքերի արտադրության մեջ: Միևնույն ժամանակ, ներկերի և լաքի արդյունաբերության մեջ տիտանի երկօքսիդի հիմնական գործառույթն է ներկերին տալ սպիտակ գույն, պայծառություն, ինչպես նաև բարելավել թաքցնող ուժը, պաշտպանել ծածկույթները վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից, կանխել թաղանթի ծերացումը և ներկված մակերեսների դեղնացումը:

Տիտանի երկօքսիդի արտադրության սկզբնական հումքը տիտանի պարունակող իլմենիտային խտանյութն է (FeTiO 3)՝ հանքարդյունաբերական և վերամշակող ձեռնարկությունների արտադրանքը: Իլմենիտը հանքաքար է, որը քիմիական տեսանկյունից օքսիդների խառնուրդ է, որոնց մեծ մասը տիտանի և երկաթի օքսիդներ են։

Տիտանի երկօքսիդի արտադրության երկու արդյունաբերական եղանակ կա (ռուտիլային և անատազային փոփոխություններ).

1. Սուլֆատ կամ ծծմբաթթու (տիտան պարունակող խտանյութից).

Մեթոդը հիմնված է իլմենիտի խտանյութի ծծմբաթթվով մշակման վրա, որին հաջորդում է տիտանիլ սուլֆատի մեկուսացումը և հիդրոլիզը տիտանիլ սուլֆատի (մետատիտանաթթու) հիդրոլիզի արտադրանքի կալցինացմամբ մինչև տիտանի երկօքսիդ: Տիտանի երկօքսիդի արտադրության սուլֆատի տեխնոլոգիայի կողմնակի արտադրանքը երկաթի սուլֆատն է: Սուլֆատի գործընթացը առևտրայնացվել է 1931 թվականին՝ արտադրելու տիտանի երկօքսիդի անատազային ձևը, իսկ ավելի ուշ՝ 1941 թվականին՝ ռուտիլային ձևը։

2. Քլոր կամ քլորիդ (տիտանի տետրաքլորիդից).

Քլորի գործընթացը հորինել է ԴյուՊոնը 1950 թվականին՝ ռուտիլային տիտանի երկօքսիդ արտադրելու համար։ Այս մեթոդը ներառում է բարձր ջերմաստիճանի փուլային ռեակցիաներ: Տիտանի պարունակող հանքաքարը նվազեցված ճնշման տակ փոխազդում է քլորի գազի հետ՝ առաջացնելով տիտանի տետրաքլորիդ (TiCl 4) և մետաղի քլորիդի կեղտեր, որոնք այնուհետև հեռացվում են: Բարձր մաքրության տիտանի տետրաքլորիդը (TiCl 4) օքսիդացվում է բարձր ջերմաստիճանի տակ՝ բարձր պայծառությամբ տիտանի երկօքսիդ արտադրելու համար:

Քլորի մեթոդով տիտանի երկօքսիդի արտադրության համաշխարհային հզորությունը գերազանցում է սուլֆատի մեթոդի հզորությունը և շարունակում է աճել։

Սուլֆատի տեխնոլոգիան ավելի պարզ է, քան քլորիդային տեխնոլոգիան և թույլ է տալիս օգտագործել ավելի աղքատ և էժան հանքաքարեր, բայց դա սովորաբար կապված է արտադրության բարձր ծախսերի հետ:

Հաշվի առնելով երկու գործընթացների առանձնահատկությունները, դրանց միջև ընտրության հիմնական չափանիշներն են արտադրությանը համապատասխան որակի հումքով ապահովելու հնարավորությունը և բնապահպանական խնդիրներ: Սուլֆատի մեթոդը բնութագրվում է շրջակա միջավայրի աղտոտման ամենաբարձր ցուցանիշներով:

Գունանյութի տիտանի երկօքսիդի արտադրության համաշխարհային ընդհանուր հզորությունը գնահատվում է մոտ 7,2 միլիոն տոննա՝ ռուտիլային ձևի մոտ 85-90%-ով և անատազի մոտ 10-15%-ով:

Բրինձ. 1. Տիտանի երկօքսիդի սպառման ոլորտները

Տիտանի երկօքսիդի արտադրության ամենամեծ ներուժ ունեցող երկիրը Չինաստանն է (մոտ 3 մլն տոննա/տարի)։ Աշխարհում դրա խոշորագույն արտադրողները հետևյալ ընկերություններն են՝ DuPont Titaniun Technologies (ԱՄՆ), National Titanium Dioxide Co., Ltd. Cristal (Սաուդյան Արաբիա), Huntsman Pigments (ԱՄՆ), Tronox, Inc. (ԱՄՆ), Kronos Worldwide, Inc. (ԱՄՆ), Sachtleben Chemie GmbH (Գերմանիա; 100% պատկանում է Rockwood Holding-ին), Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. (Ճապոնիա).

Ինչպես նշվեց վերևում, աշխարհում տիտանի երկօքսիդ սպառող հիմնական ճյուղերն են ներկերի և լաքի արդյունաբերությունը, պլաստմասսա և թղթի արտադրությունը (նկ. 1): Աշխարհում տիտանի երկօքսիդի սպառման մեծ մասը զբաղեցնում է Չինաստանը։ Երկրորդ և երրորդ տեղերում - Արեւմտյան Եվրոպաև համապատասխանաբար ԱՄՆ։


Բրինձ. 2. Տիտանի երկօքսիդի սպառման կառուցվածքը ռուսական շուկայում 2015թ

Ինչպես հետևում է նկ. 2-ում ներկայացված տիտանի երկօքսիդի սպառման կառուցվածքից, ներքին շուկա մուտք գործող այս ապրանքի գրեթե 95,1%-ը սպառվում է ներկերի և լաքերի արդյունաբերության կողմից: Միևնույն ժամանակ, ամենից շատ (55,8%) տիտանի երկօքսիդն օգտագործվում է ջրի վրա հիմնված և ջրային ցրման ներկերի արտադրության մեջ, 31,3%-ը սպառվում է ներկերի ոչ ջրային նյութերի արտադրության համար, իսկ տիտանի երկօքսիդի 8,0%-ը գնում է: ներկերի այլ նյութերի նկատմամբ:

Տիտանի երկօքսիդի պահանջարկը ռուսական շուկայում վերջին վեց տարիների ընթացքում տատանվել է 67,2-82,9 հազար տոննա/տարի սահմաններում և մինչև 2014 թվականը բավարարվել է բացառապես ներմուծման միջոցով։

Մինչեւ 2014 թվականը Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի սեփական արտադրություն չի եղել։ Հաշվի առնելով հետահայացը՝ հարկ է նշել, որ մինչև 2009 թվականը տիտանի երկօքսիդը արտադրվում էր արդյունաբերական մասշտաբով Solikamsk Magnesium Plant ԲԲԸ-ում (Սոլիկամսկ, Պերմի մարզ), սակայն 2009 թվականից՝ տիտանի սպունգի արտադրության մեկնարկից հետո, պիգմենտի արտադրությունը դադարեցվեց։


Բրինձ. 3. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծումը Ռուսաստան 2010-2015 թթ., հազ.

Մինչև 2010 թվականը «Վոլգոգրադ» ԲԲԸ «Խիմպրոմում» արտադրվում էր փոքր քանակությամբ տիտանի երկօքսիդ:

Տարածքում 2014 թվականի կեսերից Ռուսաստանի ԴաշնությունՏիտանի երկօքսիդն արտադրում է Մոսկվայում գրանցված Titanium Investments ՍՊԸ-ի հայաստանյան մասնաճյուղը։ Իր հերթին, Կիևում գրանցված PJSC Ukrainian Chemical Products (նախկին PJSC Crimean Titan) շարունակում է մնալ ուկրաինական ձեռնարկություն, որը երկարաժամկետ վարձակալությամբ վարձակալում է իր գույքային համալիրը Titanium Investments ՍՊԸ-ին: Այս համակցությունը թույլ է տվել ընկերությանն ապահովել Ուկրաինայից ներկրվող հումքի անխափան մատակարարումներ և պահպանել վաճառքի եվրոպական շուկաները՝ չնայած Ղրիմի դեմ պատժամիջոցներին։


Բրինձ. 4. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծման կառուցվածքը Ռուսաստան 2014 թվականին (ըստ ծագման երկրների), հազ.

Titanium Investments LLC-ի հայաստանյան մասնաճյուղում 2014 թվականի հուլիս-դեկտեմբերին տիտանի երկօքսիդի արդյունահանման ծավալը կազմել է 47,732 հազար տոննա, իսկ 2015 թվականին՝ 77,796 հազար տոննա։

Այդուհանդերձ, ներմուծման մակարդակը 2014 եւ 2015 թթ պահպանվել է բարձր մակարդակի վրա և կազմել համապատասխանաբար 80,3 և 67,6 հազար տոննա։

2014 թվականին ռուսական շուկայի ավելի քան 30%-ը զբաղեցրել է Ուկրաինան՝ ի դեմս «Սումիխիմպրոմ» ՓԲԸ-ի (Ուկրաինա, Սումի) և «Ղրիմի տիտան» ՓԲԸ (այժմ՝ «Ուկրաինայի քիմիական արտադրանք» ՓԲԸ, Ղրիմի Հանրապետություն, Արմյանսկ): Մատակարարումների ավելի քան 18%-ը ստացվել է ԱՄՆ-ից՝ հիմնականում DuPont-ի կողմից։


Բրինձ. 5. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծման կառուցվածքը Ռուսաստան 2015 թվականին (ըստ ծագման երկրների), հազ.

2015 թվականին ներմուծման կառուցվածքը որոշ չափով փոխվել է. Ուկրաինայից տիտանի երկօքսիդի ներմուծումն աճել է մինչև 28,0 հազար տոննա և կազմել Ռուսաստան արտադրանքի ընդհանուր ներմուծման 41,4 տոկոսը։

ԱՄՆ-ից ապրանքների ներմուծումը, ընդհակառակը, նվազել է և կազմել 9,1 հազար տոննա (ընդհանուր ներմուծման 13,4%-ը)։

Տիտանի երկօքսիդի արտահանումը Ռուսաստանից 2010-2014թթ գրեթե ամբողջությամբ իրականացվել է դեպի Մաքսային միության երկրներ, ցածր է եղել և կազմել է 0,1-0,4 հազար տոննա։


Բրինձ. 6. Տիտանի երկօքսիդի արտահանման կառուցվածքը Ռուսաստան 2015 թվականին (ըստ ծագման երկրների), հազ.

Այս ոլորտում 2015թ արտաքին առևտրային գործունեությունՀետաքրքիր պատկեր է նկատվել. Ռուսաստանից տիտանի երկօքսիդի արտահանումը կազմել է 74,56 հազար տոննա, իսկ արտահանվող ապրանքների 88,1%-ը բաժին է ընկել Ուկրաինային (նկ. 6)։

Աղյուսակ 1. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծման միջին գները 2014-2015 թթ. (ըստ ծագման երկրների՝ առանց ԱԱՀ-ի), ԱՄՆ դոլար/տ

Ներմուծող երկիր

2014 թ

2015թ

Գերմանիա

Ֆինլանդիա

Մեծ Բրիտանիա

Սաուդյան Արաբիա

2014-2015 թթ Քլորիդ մեթոդով արտադրված ամերիկյան տիտանի երկօքսիդը, որը համապատասխանում է բարձր տեխնիկական պարամետրերին և համեմատաբար ցածր գնին, ամենամրցունակն է եղել ռուսական շուկայում, ինչի մասին է վկայում ռուսական շուկայում դրա վաճառքի զգալի ծավալը՝ չնայած մատակարարների և սպառողների աշխարհագրական հեռավորությանը։ . «Titanium Investments» ՍՊԸ-ի և ուկրաինական «Սումիխիմպրոմ» ՓԲԸ-ի արտադրանքը, չնայած այն բանին, որ դրանք արտադրվում են սուլֆատային մեթոդով, նույնպես լավ են. տեխնիկական բնութագրերըև, հավանաբար, ամենաօպտիմալ գին/որակ հարաբերակցությունը ռուս սպառողի համար (Աղյուսակ 1):

Ստորև ներկայացված են տիտանի երկօքսիդի բնութագրերը, որոնք արտադրվում են որոշ ընկերությունների կողմից, որոնք ներմուծում են իրենց արտադրանքը Ռուսաստան (Աղյուսակներ 2-5):

Աղյուսակ 2. Որակական բնութագրերտիտանի երկօքսիդ «Սումիխիմպրոմ» ՓԲԸ

Ցուցանիշ

SumTitan

SumTitan

SumTitan

SumTitan

Ոչ պակաս, քան

Ռուտիլային ձևի զանգվածային բաժինը,%, ոչ պակաս, քան

Ջրում լուծվող նյութերի զանգվածային բաժինը, %, ոչ ավելին

ջրային կասեցման pH

Յուղի կլանում, գ/100 պիգմենտ, ոչ ավելին

Աղյուսակ 3. «Titanium Investments» ՍՊԸ-ի «Տիտանի երկօքսիդի» որակական բնութագրերը.

Ցուցանիշ

Ռուտիլի ձևի զանգվածային բաժինը, %, ոչ պակաս, քան

Ցնդող նյութերի զանգվածային բաժին, %, ոչ ավելին

Ջրում լուծվող նյութերի զանգվածային բաժինը, %, ոչ ավելին

ջրային կասեցման pH

Մնացածը ցանցով մաղի վրա 0045,%, ոչ ավելին

Նիհարող հզորություն, պայմանական միավորներ, ոչ պակաս, քան

Ծածկույթի հզորությունը, գ/մ 2, ոչ ավել

Ցրվածություն, միկրոններ, ոչ ավելին

Սպիտակություն, պայմանական միավորներ, ոչ պակաս

Աղյուսակ 4. Ամերիկյան ընկերության տիտանի երկօքսիդի դասակարգերի որակական բնութագրերը DuPont

Ցուցանիշ

R-706 (համար ջրային համակարգեր)

Կառուցվածքային փոփոխություն

Ռուտիլ

Ռուտիլ

Ռուտիլ

Ռուտիլ

Տիտանի երկօքսիդի զանգվածային բաժին, %,

Ալյումինի զանգվածային բաժին,%

Ամորֆ սիլիցիումի երկօքսիդի զանգվածային բաժին,%

Տեսակարար կշիռը, գ/սմ 3

Զանգվածային ծավալը, լ/կգ

Սպիտակություն, պայմանական միավորներ

ջրային կասեցման pH

Միջին չափըմասնիկներ, մկմ

Յուղի կլանում, գ/100 գ պիգմենտ, ոչ ավելին

Դիմադրություն 30ºC (kΩ) ջերմաստիճանում

Աղյուսակ 5. Ֆիննական ընկերության տիտանի երկօքսիդի դասակարգերի որակական բնութագրերը Սաչթլեբեն Գունանյութեր OY նախատեսված է ծածկույթների արտադրության մեջ օգտագործելու համար

Ցուցանիշ

Sachtleben RD3

Sachtleben R660

Sachtleben R-FD-I

Sachtleben 8700

Կառուցվածքային փոփոխություն

Ռուտիլ

Ռուտիլ

Ռուտիլ

Ռուտիլ-անատազ, ռուտիլային ձևի բովանդակություն.ր/ 60%

Տիտանի երկօքսիդի զանգվածային բաժին, %,

Լրացուցիչ բաղադրիչներ

Al 2 O 3, ZrO 3

Al 2 O 3, ZrO 3

Տեսակարար կշիռը, գ/սմ 3

Զանգվածային խտություն, կգ / մ 3

Կծկված արտադրանքի զանգվածային խտությունը, կգ / մ 3

ջրային կասեցման pH

Մնացածը ցանցով մաղի վրա 0,0044,%, ոչ ավելին

Միջին մասնիկների չափը, միկրոն

Հարաբերական սպիտակեցման ունակություն, ոչ պակաս, քան

Յուղի կլանում (գ/100 գ պիգմենտ)

Մակերեւույթի հարդարումօրգանական նյութեր

Ինչպես երեւում է աղյուսակից. 2-5 տվյալների համաձայն՝ «Titanium Investments» ՍՊԸ-ի արտադրանքը որակով մի փոքր զիջում է ամերիկյան և եվրոպական արտադրանքին, և դրանք զգալիորեն ավելի էժան են։

Հաշվի առնելով ներկերի և լաքերի և պոլիմերային արդյունաբերության ինտենսիվ զարգացումը, կարելի է գնահատել, որ մինչև 2030 թվականը տիտանի երկօքսիդի պահանջարկը ռուսական շուկայում կհասնի 220-260 հազար տոննայի։

Այս ենթադրությունից բխում է, որ Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի արտադրական ներուժ ստեղծելու և մեծացնելու անհրաժեշտություն կա։

Ռուսաստանը տիտանի պարունակող հումքի լավ աղբյուր ունի Կոմի Հանրապետությունում՝ Չիտայի, Մուրմանսկի, Չելյաբինսկի, Ամուրի, Տամբովի, Տոմսկի, Նիժնի Նովգորոդի, Օմսկի, Տյումենի մարզերում, Կրասնոյարսկի և Ստավրոպոլի երկրամասերում։ Նման հումքային բազայի առկայությունը հնարավորություն է տալիս կազմակերպել տիտանի երկօքսիդի արտադրությունը ինչպես սուլֆատային, այնպես էլ քլորիդային մեթոդներով։ Առայժմ այս արտադրության կազմակերպմանը խոչընդոտող հիմնական գործոնը հարաբերական է ցածր գներտիտանի երկօքսիդի և արտադրության համեմատաբար ցածր եկամտաբերության համար։


Բրինձ. 7. Տիտանի հիմնական հանքավայրերը Ռուսաստանի Դաշնությունում

Ամենամեծ հանքավայրերն են Յարեգսկոյեն (Կոմի Հանրապետություն), Չինեյսկոյեն, Կրուչինինսկոյեն (Չիտայի շրջան), Մեդվեդևսկոյեն (Չելյաբինսկի մարզ) և Կենտրոնական (Տամբովի մարզ) և այլն (նկ. 7): Նշենք, որ, բացի տիտանի պարունակող հումքի ապացուցված հաշվեկշռային պաշարներից, Ռուսաստանն ունի կանխատեսման հսկայական ռեսուրսներ։

Քանի որ Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի կարիքը շատ մեծ է և ոչ մի դեպքում ամբողջությամբ ծածկված չէ ներքին արտադրություն, իսկ Ռուսաստանի Դաշնությունում գոյություն ունեցող այս արտադրանքի արտադրության տեխնոլոգիաները հեռու են կատարյալ լինելուց, տիտանի երկօքսիդի արտադրությունը հետաքրքիր ոլորտ է գիտատեխնիկական զարգացման և նորարարության համար։

Օրինակ, Տոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարանը (TPU) մշակել է տնտեսապես և էկոլոգիապես մաքուր տեխնոլոգիա տիտանի երկօքսիդի արտադրության համար, որը ներառում է ամոնիումի ֆտորիդի օգտագործումը որպես հիմնական ռեակտիվ, որն ավելի անվտանգ է, քան ծծմբաթթուն: Բացի այդ, այս ռեագենտը կարող է կրկին օգտագործվել, ինչը հանգեցնում է արտահոսքի նվազագույնի: Նոր տեխնոլոգիան նպաստում է շահութաբերության սահմանների իջեցմանը փոքր ծավալների (20000 տոննայից)՝ թույլ տալով ստեղծել փոքր արտադրությունների ցանց և, այդպիսով, նվազեցնել լոգիստիկ ծախսերը։ Ֆտորի տեխնոլոգիայի թերությունն այն է միայն, որ այս դեպքում ստացվում է ավելի կոպիտ ցրված պիգմենտային փոշի, քան քլորի մեթոդով։ Տարեկան 100 հազար տոննա հզորությամբ արտադրության մեկնարկը Տոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարանի մշակողները գնահատում են 1,5 միլիարդ ռուբլի, մինչդեռ Kronos Worldwide Inc.-ի փորձագետների կարծիքով. Քլորիդային տեխնոլոգիայի կիրառմամբ տարեկան 150 հազար տոննա հզորությամբ արտադրական օբյեկտ ստեղծելու համար պահանջվում է առնվազն 1 միլիարդ դոլար: նոր տեխնոլոգիաԳնահատվում է TPU-ի մասնագետների կողմից մեկ կամ երկու տարի հետո:

2015 թվականի հոկտեմբերին «Ռոսատոմ» պետական ​​կորպորացիան հավանություն է տվել «Սիբիրյան քիմիական կոմբինատ» ԲԲԸ-ին (SKhK)՝ ստեղծելու տիտանի երկօքսիդի արտադրության գործարան՝ օգտագործելով ֆտորիդային տեխնոլոգիա՝ տարեկան 20,000 տոննա հզորությամբ: Որոշվել է հատկացնել արտադրանքի առաջին խմբաքանակի արտադրությանը և շուկայավարման հետազոտություն 3,6 միլիոն ռուբլի Այն բանից հետո, երբ «SGChE» ԲԲԸ-ի պատվերով TPU-ում արտադրված արտադրանքի առաջին նմուշների որակը հաստատվեց սպառողական մի քանի գործարաններում, «Սիբիրյան քիմիական գործարան» ԲԲԸ-ի ղեկավարությունը հայտարարեց, որ 2017թ. արդյունաբերական արտադրություն 5 հազար տոննա/տարեկան ծավալով, իսկ 2019 թվականին՝ արդյունաբերական՝ 20 հազար տոննայով/տարեկան։ Արտադրությունը կսկսվի SGChE ԲԲԸ-ի տեղամասերում։

Ի լրումն Տոմսկի մարզում նոր արտադրական օբյեկտի ծրագրված ստեղծման, Ղրիմում պատրաստվում են նաև նորարարություններ և գործարկում. դաշնային շրջանՄասնավորապես, Titanium Investments ՍՊԸ-ն նախատեսում է մինչև 2018 թվականն ընդլայնել տիտանի երկօքսիդի արտադրական հզորությունը 19 հազար տոննայով (մինչև 120 հազար տոննա/տարի):

Այսպիսով, հույս կա, որ մինչեւ 2018-2019 թթ. Ռուսաստանում ընդհանուր հզորություններըտիտանի երկօքսիդի արտադրության համար կհասնի տարեկան 140 հազար տոննայի, սակայն, արդյոք ռուսական շուկայում դրա պահանջարկը լիովին կբավարարվի ներքին արտադրության միջոցով, հաշվի առնելով, որ «Titanium Investments» ՍՊԸ-ն արտահանմանն ուղղված ձեռնարկություն է, մնում է լուրջ հարց։

Արևմուտքում տիտանի հումքի հիմնական սպառողները երկօքսիդ արտադրողներն են, նրանց բաժին է ընկնում պահանջարկի մոտ 95%-ը։ Ռուսաստանում պատկերը բոլորովին այլ է՝ արևմտյան վերլուծաբանների կարծիքով՝ խտանյութի մոտ 65%-ը գնում է տիտանի սպունգի արտադրությանը։ Ինչ վերաբերում է պիգմենտին, ապա դրա արտադրության համար ԽՍՀՄ-ում կառուցված Սումիի և Ղրիմի գործարանները տեղափոխվել են Ուկրաինա։ Ռուսաստանի Դաշնությունում պիգմենտի արդյունաբերական արտադրություն հիմնելու փորձերը (Վոլգոգրադի ԲԲԸ-ում, «Խիմպրոմ», «Ավիսմա», «Սոլիկամսկ» մագնեզիումի գործարանում) դեռևս բավականին փորձարարական բնույթ ունեն. տարեկան արտադրվում է ընդամենը մի քանի հազար տոննա տիտանի երկօքսիդ: Ու թեև այս ապրանքի նկատմամբ ռուսական պահանջարկը, փորձագետների կարծիքով, մոտ ապագայում պետք է կտրուկ աճի, այն, ըստ երևույթին, կբավարարվի հիմնականում ներմուծման միջոցով (իսկ այսօր ամբողջ ավտոմեքենայի ներկը Ռուսաստան է գալիս արևմուտքից): Երկար տարիներ խորհրդային տիտանի արդյունաբերությունը կենտրոնացած էր տիտանի սպունգի արտադրության վրա՝ պաշտպանական արդյունաբերության կողմից օգտագործվող մետաղական տիտանի և համաձուլվածքների հետագա մշակման համար:

Տիտանի սպունգը կիսաֆաբրիկատ է, այսինքն. այն ամբողջությամբ նախատեսված է տիտանի ձուլակտորների, գլանվածքի, համաձուլվածքների, տիտանի արտադրանքի արտադրության մեջ օգտագործելու համար: Հետևաբար, սպունգ տիտանի համաշխարհային արտադրության ծավալը լիովին կախված է ձեռնարկությունների սպառման ծավալից՝ տիտանի արտադրանք արտադրողների կողմից։

Տիտանի արտադրությունը կարող է վերագրվել օլիգոպոլիայում արտադրված ստանդարտացված արտադրանքին՝ հաշվի առնելով այն փաստը, որ սա. ապրանքային շուկահամեմատաբար քիչ արտադրողներ կան: Ընկերությունների փոքր թվի հիմնական պատճառներից մեկը արտադրության մասշտաբային էֆեկտն է։ Սանդղակի տնտեսությունները ահռելի խոչընդոտ են այս արդյունաբերություն մուտք գործելու համար: Տիտանի շուկան աշխարհի ամենաբարդ մետաղական շուկաներից մեկն է։ Այս դժվարությունները պայմանավորված են բազմաթիվ մակրո և միկրոգործոններով:

Առաջին հերթին անհրաժեշտ է նշել տիտանի սպառման կրիտիկական անկումը վերջին տարիներըամբողջ աշխարհում։ ԽՍՀՄ փլուզումից հետո ռազմաքաղաքական իրավիճակի փոփոխությունը արմատական ​​ազդեցություն ունեցավ տիտանի շուկայի վրա՝ ոչ միայն Ռուսաստանում, այլև ԱՄՆ-ում ռազմական բյուջեն պետք է վերանայվեր։ Արդյունքում, ԱՄՆ-ում տիտան օգտագործող ռազմական ինքնաթիռների և շարժիչների կառուցումը սառը պատերազմի ժամանակաշրջանի համեմատ նվազել է մոտ 50%-ով։ Ռազմական ինքնաթիռներ արտադրող եվրոպացիներին այլ ելք չի մնում, քան հետեւել ԱՄՆ-ի օրինակին։ Արդյունքում կիսով չափ կրճատվել է շուկայի հզորությունը, որը կազմում էր տիտանի համաշխարհային սպառման 40%-ը։ Տիտանի սպունգի սպառումը 1997 թվականին կազմում է մոտ 6096 1992 թվականի մակարդակից: Եթե ​​Միությունում մետաղական տիտանի արտադրությունն ու սպառումը մոտ էր տարեկան 10 հազար տոննայի, ապա այսօր Ռուսաստանում ներքին պահանջարկը, ըստ տարբեր աղբյուրների, 2-ից 5 հազար տոննա է։

Մեկ այլ ամենակարեւոր գործոնը, որը առաջացրել է տիտանի սպառման անկում՝ ընդհանուր տնտեսական անկում ինչպես ԱՊՀ երկրներում, այնպես էլ Արևմուտքում։ ԱՊՀ-ում ձեռնարկությունների միջև տնտեսական կապերի գրեթե լիակատար ոչնչացման և շուկա ցավալի անցման պատճառով տիտանի ներքին շուկայում ստեղծվել է չափազանց բարդ իրավիճակ։ Տիտանի սպառման ընդհանուր անկում, հումքի, էլեկտրաէներգիայի, ծառայությունների և այլնի ներքին գների անընդհատ աճ: նվազեցրել է ապրանքի իրական սպառումը աննշան մակարդակի. Տիտանի արտադրանքի կայուն ներքին սպառողի բացակայության պայմաններում համաշխարհային շուկան դառնում է միակ իրական շուկան։ «AVISMA» ԲԲԸ-ն իր շուկայավարման քաղաքականությունը կենտրոնացնում է նաև արտահանման վրա (Խորհրդային Միությունում գործարանի բոլոր արտադրանքը սպառվում էր ներքին շուկայում):

Ինչպես շատերի համար Ռուսական ձեռնարկություններ, մեծ խնդիրգործարանի համար հարկային վճարումներ են: Պետության հետ լարված հարաբերություններ հարկային գրասենյակԻնչ վերաբերում է պարտքերի մարմանը, նրանք ստիպում են գործարանին հավասարակշռել հաշիվները կալանավորելու եզրին։ Այնուամենայնիվ, գործարանի ֆինանսական գործունեության հմուտ կառավարման և ընկերության բարձրագույն պաշտոնյաների անձնական որակների շնորհիվ ձեռնարկությանը հաջողվում է ոչ միայն դուրս գալ բարդ իրավիճակից, այլև առանց ուշացման վճարել աշխատավարձերը:

Նաև Ռուսաստանում օգոստոս-սեպտեմբերյան ճգնաժամի հետևանքով առաջացած խնդիր էր շատ ռուսական բանկերի շրջափակումն ու անկումը, այդ թվում՝ Menatep-ը։ Մենաթեփում հաշվեհամարին «կախել» են «Ավիսմայի» սառեցված գումարները, իրենց ապագա ճակատագիրըանհայտ և փոքր հույս:

Տիտանը որպես տարր հայտնաբերվել է 1791 թվականին։ Նրա արդյունաբերական արտադրությունը սկսվել է XX դարի 50-ական թվականներին և ստացել արագ զարգացում. տիտանի համաձուլվածքներունեն ամենաբարձր հատուկ ուժը բոլոր մետաղական նյութերի մեջ, ինչպես նաև բարձր ջերմակայունություն և կոռոզիոն դիմադրություն և ավելի ու ավելի են օգտագործվում ավիացիոն տեխնոլոգիաների, քիմիական ճարտարագիտության և տեխնոլոգիայի այլ ոլորտներում: Տիտանը օգտագործվում է պողպատների լեգիրման համար։ Տիտանի երկօքսիդ TiO 2 օգտագործվում է տիտանի սպիտակ և էմալների արտադրության համար; տիտանի կարբիդ TiC - հատկապես կոշտ գործիքների համաձուլվածքների համար:

Տիտանը բնության մեջ չորրորդ ամենաառատ մետաղն է և հանդիպում է ավելի քան 70 միներալներում: Արդյունաբերական տիտանի պարունակող հիմնական հանքանյութերը ներառում են ռուտիլը (ավելի քան 90% TiO 2) և իլմենիտ TiO 2 -FeO (60% TiO 2): Իլմենիտը տիտանոմագնետիտների մի մասն է՝ դրա խառնուրդները մագնիսական երկաթի հանքաքարի հետ; դրանք պարունակում են մինչև 20% TiO 2: Խոստումնալից հանքաքարերը ներառում են սֆեն CaO-SiO 2 -TiO2 (32-42% TiO 2) և պերովսկիտ CaO-TiO (60% TiO 2):

Տիտանի արտադրության հումքը տիտանամագնետիտային հանքաքարերն են, որոնցից մեկուսացված է իլմենիտի խտանյութ, որը պարունակում է 40 ... 45% TiO 2, -30% FeO, 20% Fe 2 O 3 և 5 ... 7% թափոն ապար: Այս խտանյութի անվանումը պայմանավորված է նրանում FeO-TiO 2 հանքային իլմենիտի առկայությամբ։

Իլմենիտի խտանյութը հալեցնում են փայտածուխի, անտրացիտի հետ խառնուրդի մեջ, որտեղ վերականգնվում են երկաթի և տիտանի օքսիդները։ Ստացված երկաթը ածխաջրացվում է, և ստացվում է չուգուն, իսկ տիտանի ստորին օքսիդները անցնում են խարամի։ Չուգունն ու խարամը լցնում են առանձին կաղապարների մեջ։ Այս գործընթացի հիմնական արտադրանքը` տիտանի խարամը, պարունակում է 80 ... 90% TiO 2, 2 ... 5% FeO և կեղտեր SiO 2, A1 2 O 3, CaO և այլն: Այս գործընթացի կողմնակի արտադրանքը` ձուլվածքը: երկաթ - օգտագործվում է մետալուրգիական արտադրության մեջ:

Ստացված տիտանի խարամը ենթարկվում է քլորացման հատուկ վառարաններում։ Վառարանի ստորին հատվածում տեղադրված է ածուխի վարդակ, որը տաքանում է, երբ դրա միջով էլեկտրական հոսանք է անցնում։ Տիտանի խարամի բրիկետները սնվում են վառարան, իսկ քլորը տուերների միջոցով սնվում է վառարան: 800 ... 1250 ° C ջերմաստիճանի դեպքում ածխածնի առկայության դեպքում ձևավորվում է տիտանի տետրաքլորիդ, ինչպես նաև քլորիդներ CaC1 2> MgC1 2 և այլն:

TiO 2 + 2C + 2C1 2 \u003d TiCl + 2CO:

Տիտանի տետրաքլորիդը առանձնացվում և մաքրվում է մնացած քլորիդներից՝ այդ քլորիդների եռման կետի տարբերության պատճառով՝ հատուկ կայանքներում շտկելով:

Տիտանի տետրաքլորիդից տիտանը ռեակտորներում կրճատվում է 950 ... 1000 °C ջերմաստիճանում: Մագնեզիումի խոզը բեռնվում է ռեակտորում; Օդը մղելուց և ռեակտորի խոռոչը արգոնով լցնելուց հետո դրա մեջ սնվում է գոլորշիացված տիտանի տետրաքլորիդ: Հեղուկ մագնեզիումի և տիտանի տետրաքլորիդի միջև տեղի է ունենում ռեակցիա


TiC1 2 \u003d Ti + 2MgC1 2.

Տիտանի արտադրությունը տեխնիկապես բարդ գործընթաց է։ Տիտանի երկօքսիդ TiO 2-ը քիմիապես ուժեղ միացություն է: Մետաղական տիտան ( տ PL \u003d 1725 ° C), ունի մեծ ակտիվություն: Այն բուռն արձագանքում է ազոտի հետ 500-600 ° C ջերմաստիճանում և մթնոլորտի թթվածնի հետ 1200-1300 ° C ջերմաստիճանում, կլանում է ջրածինը, փոխազդում է ածխածնի հետ և այլն: Առավել լայնորեն օգտագործվում է մագնեզիում-ջերմային մեթոդը, որն իրականացվում է հետևյալի համաձայն. տեխնոլոգիական սխեմաՏիտանի հանքաքար ® հարստացում ® ձուլում տիտանի խարամի համար ® տիտանի տետրաքլորիդի արտադրություն TiCl 4 ® մագնեզիումով տիտանի նվազեցում։

Տիտանի հանքաքարերի հարստացում.Տիտանոմագնետիտները և այլ աղքատ հանքաքարերը հարստացվում են էլեկտրամագնիսական և այլ մեթոդներով՝ ստանալով մինչև 50% TiO 2 և մոտ 35% Fe 2 O 3 և FeO պարունակող խտանյութ։

Տիտանի խարամի վրա հալումն իրականացվում է էլեկտրական աղեղային վառարանում։ Լիցքը սեղմված բրիկետներ է՝ բաղկացած մանր աղացած խտանյութից, անտրասիտից կամ ածուխից և կապող նյութից (սուլֆիտ լիկյոր): Հալման արդյունքում ստացվում է հարուստ տիտանի խարամ, որը պարունակում է մինչև 80% TiO 2 ։ Ենթամթերքը չուգուն է, որը պարունակում է մինչև 0,5% Ti: Մանրացված խարամը ենթարկվում է մագնիսական տարանջատման (երկաթ պարունակող մասնիկները հեռացնելու համար), խառնվում է նուրբ նավթային կոքսով և կապող նյութով և սեղմում բրիկետների մեջ։ 700-800 °C ջերմաստիճանում կրակելուց հետո բրիկետներն ուղարկվում են քլորացման։

Տիտանի տետրաքլորիդի պատրաստում TiCl 4-ը կնքված է էլեկտրական վառարաններցույց է տրված նկ. 2.9.

Վառարանի ստորին հատվածը լցված է ածխածնային (գրաֆիտ) վարդակով, որը ծառայում է որպես էլեկտրական դիմադրություն և տաքանում է էլեկտրական հոսանք անցնելիս։ Վառարանի ռեակցիայի գոտում ածխի վարդակի մակարդակից բարձր 800...850 °C ջերմաստիճան է զարգանում։ Քլորացումից առաջանում է տիտանի տետրաքլորիդ TiO 2 +2C-T2Cl 2 =TiCl 4 +2CO ռեակցիայի միջոցով։ Տիտանի տետրաքլորիդի գոլորշիները գտնվում են SiCl 4 և այլ քլորիդներ պարունակող գոլորշի-գազի խառնուրդում. CO, C1 2 և այլ գազեր:

Այն մաքրվում է պինդ մասնիկներից և սառչում կոնդենսատորներում, որի արդյունքում ստացվում է հեղուկ տիտանի տետրաքլորիդ։ Պինդ մասնիկներից ավելի ամբողջական մաքրման համար կոնդենսատը նստում և զտվում է:

Տիտանի տետրաքլորիդն առանձնացվում է այլ քլորիդներից՝ կոնդենսատի թորման միջոցով՝ հիմնված տարբեր քլորիդների եռման կետերի տարբերության վրա: Տիտանի հեղուկ տետրաքլորիդն ուղարկվում է վերականգնման:

Ներկայումս տիտանի տետրաքլորիդ ստանալու համար սկսում են օգտագործել քլորացման այլ եղանակներ. Հեղուկացված անկողնում քլորացումը խոստումնալից է:

Տիտանի վերականգնում մագնեզիումի միջոցով TiCl 4-ն իրականացվում է կնքված չժանգոտվող պողպատից ռեակտորներում (ռետորներ), որոնք տեղադրված են էլեկտրական դիմադրողական վառարաններում: Վառարանում տեղադրվելուց հետո օդը դուրս է մղվում խցիկից և լցվում մաքրված արգոնով. 700 ° C ջերմաստիճանի տաքացումից հետո հալված մագնեզիումը լցվում է և սկսվում է հեղուկ TiCl 4-ի հոսքը: Տիտանը նվազեցվում է մագնեզիումով՝ ըստ TiCl 4 +2Mg=Ti+2MgCl 2 ռեակցիայի։ Այս ռեակցիան ուղեկցվում է ազատ արձակմամբ մեծ թվովջերմությունը և պահանջվող 800…900 °C ջերմաստիճանը պահպանվում է ռեակտորում առանց լրացուցիչ տաքացման՝ վերահսկելով TiCl 4-ի սնուցման արագությունը: Նվազեցված տիտանի մասնիկները սինթրում են ծակոտկեն զանգվածի մեջ (տիտանի սպունգ)՝ ներծծված մագնեզիումով և մագնեզիումի քլորիդով։ Մագնեզիումի քլորիդի հալոցքը պարբերաբար հեռացվում է ռեակտորի հատակի խողովակի միջոցով: Արդյունաբերական ռեակտորներում (մինչև 2 տոննա հզորությամբ) ստացվում է տիտանի սպունգ, որը պարունակում է մինչև 60% Ti, 30 ° / o Mg և 10% MgCl 2:

Տիտանի սպունգի մաքրումարտադրվում է վակուումային թորման միջոցով։ Սառեցված պահեստի ծածկը հանվում է և դրա փոխարեն տեղադրվում է ջրով սառեցված կոնդենսատոր; ապա ռեպորտաժը նորից դրվում է ջեռոցում: Թորումն իրականացվում է 950 ... 1000 ° C ջերմաստիճանում և մոտ 10 -3 մմ Hg վակուում: Արվեստ. Տիտանի սպունգի խառնուրդները Mg և MgCl 2 հալվում են, մասամբ գոլորշիանում և այնուհետև աչքի են ընկնում խտացուցիչներում: Ստացված շրջանառվող մագնեզիումը վերադարձվում է արտադրության, MgCl 2-ն օգտագործվում է մագնեզիումի արտադրության համար:

Տիտանի ձուլակտորների ստացում. Տիտանի ձուլակտորները ստացվում են վակուումային էլեկտրական աղեղային վառարաններում տիտանի սպունգի հալման միջոցով: Սպառվող էլեկտրոդը պատրաստվում է մանրացված տիտանի սպունգից սեղմելով: Էլեկտրական աղեղայրվում է սպառվող էլեկտրոդի և հալած մետաղի ավազանի միջև, որն աստիճանաբար լցնում է կաղապարը, ամրանում և ձևավորում ձուլակտոր:

Վակուումի առկայությունը պաշտպանում է մետաղը օքսիդացումից և նպաստում է դրա մաքրմանը կլանված գազերից և կեղտից:

Ձուլակտորներ ձեռք բերելու համար կարող է օգտագործվել մանրացված տիտանային սպունգ, որը բեռնված է վառարան դիսպենսերի միջոցով: Այս դեպքում աղեղը այրվում է հալած մետաղի և գրաֆիտի էլեկտրոդի միջև, որը բարձրանում է, երբ կաղապարը լցվում է մետաղով:

Ապահովել Բարձրորակձուլակտորների հալեցումը կրկնվում է երկու անգամ: Երկրորդ հալոցքում սպառվող էլեկտրոդը առաջին հալոցքում ստացված ձուլակտորն է։

տիտանի համաձուլվածքներհալված էլեկտրական աղեղային վակուումային վառարաններում, որոնք նման են տիտանի սպունգի հալման համար օգտագործվողներին: Որպես լիցքավորող նյութեր օգտագործվում են տիտանի սպունգ և համաձուլվածքային տարրեր՝ համաձուլվածքի տվյալ քիմիական բաղադրությանը համապատասխան։ 280 ... .330 ° C ջերմաստիճանում սեղմելով լիցքից պատրաստվում է վերահալված (սպառվող) էլեկտրոդ: Հալումն իրականացվում է վակուումում կամ արգոն մթնոլորտում։ Նախքան հալման սկիզբը, նույն բաղադրությամբ համաձուլվածքից սափրվելու շերտը որպես սերմ թափվում է ծղոտե ներքնակի վրա: Համաձուլման մեջ համաձուլվածքային տարրերի ավելի միասնական բաշխման համար ստացված ձուլակտորը նորից հալեցնում են:

Նատրիումի ջերմային մեթոդՏիտանի արտադրությունը տարբերվում է մագնեզիում-ջերմայինից նրանով, որ TiCl 4-ից տիտանը կրճատվում է մետաղական նատրիումով: Այս գործընթացն իրականացվում է համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանում, իսկ տիտանն ավելի քիչ աղտոտված է կեղտերով: Միաժամանակ նատրիումի ջերմային մեթոդը տեխնիկապես ավելի բարդ է։

կալցիումի հիդրիդ մեթոդհիմնված է այն փաստի վրա, որ երբ տիտանի երկօքսիդը TiO 2 փոխազդում է կալցիումի հիդրիդ CaH 2-ի հետ, առաջանում է տիտանի հիդրիդ TiH2, որից հետո մետաղական տիտան է արտազատվում։ Այս մեթոդի թերությունն այն է, որ ստացված տիտանը խիստ աղտոտված է կեղտերով:

յոդիդ մեթոդօգտագործվում է շատ բարձր մաքրության փոքր քանակությամբ տիտան ստանալու համար՝ մինչև 99,99%: Այն հիմնված է Ti + 2I 2 « TiI 4» ռեակցիայի վրա, որը 100 ... 200 ° C ջերմաստիճանում անցնում է ձախից աջ (Til 4-ի ձևավորում), 1300 ... 1400 ° C ջերմաստիճանում - հակառակ ուղղությամբ (քայքայումը TiI 4):

Զտման ենթակա տիտանային սպունգը տեղադրվում է ռետորտի մեջ և տաքացվում է մինչև 100...200 °C; ռետորտի ներսում ներմուծվում և կոտրվում է յոդով ամպուլա, որը փոխազդում է տիտանի հետ՝ համաձայն Ti+2I 2 ® TiI 4 ռեակցիայի: TiI 4 ® Ti+2I 2-ի տարրալուծումը և տիտանի արտազատումը տեղի է ունենում տիտանի լարերի վրա, որոնք ձգվում են ռետորտի մեջ, տաքացվում են մինչև 1300 ... 1400 ° C հոսանքի միջոցով: