Piața rusă a dioxidului de titan: realități și perspective. Președintele Asociației cultivatorilor de canabis Yulia Divnich - despre problemele cultivării canabisului în Rusia

TOȚI a citit asta - propagandă liberalistă (anti-rusă) rafinată despre abandonarea industriei și degradarea (din fericire) la nivelul papuanilor!!!

Pentru cei care nu au terminat de citit sau nu înțeleg, voi lucra ca căpitan O.

Să începem cu o minciună clară despre „URSS avea mărfuri de rahat”!! Așadar, să ne amintim cine a trăit atunci, iar alții doar ne cred: mâncarea - în URSS, mâncarea era de o calitate de neatins pentru majoritatea populației noastre (pentru bani) astăzi! Toate produsele pentru „mâncat” au fost supuse unui control foarte strict pentru a asigura conformitatea cu standardele (GOST), lucruri neplăcute precum glutamatul monosodic, în esență un „medicament alimentar”, erau complet absente, TOT laptele era din lapte, repet TOTUL! Cârnații și sfarcurile erau făcute din carne, dar noi, prostește, nu am înțeles asta gri Cârnatul fiert este cel mai bun pentru că înseamnă fără coloranți. Dar apoi, din prostie și lipsă de experiență, am visat la „20 de soiuri de cârnați” și la conserva de bere Abia după ce ne-am scufundat în toată această „fericire” înțelegem ce am pierdut odată cu prăbușirea URSS. Cât despre „acum poți cumpăra mobilier italian” - da poți, DAR nu mai sunt oameni care o au, sau chiar mai puțini! De ce? Da, pentru că atât atunci, cât și acum totul este decis de lipsa banilor, iar dacă mai devreme acest lucru era „decontat” de distribuția de stat, acum - direct, foarte puțini oameni au venituri care le permit să cumpere mobilier italian.

Libertatea pieței și „oportunitatea de a vinde” sunt și mai multe minciuni sau prostii (cred că este încă o minciună deliberată). Să începem cu un lucru simplu - la începutul domniei lui Ebnya în UE, ei au decis „deodată” că avioanele fabricate în URSS/Rusia erau „prea zgomotoase” și le-au interzis să zboare în UE, ceea ce, la rândul său, a forțat Rusia să cumpere Avioanele LOR, care au dus la o scădere a cumpărării de produse autohtone și cum a rezultat - Moartea industriei aviației civile ruse. Europa a interzis furnizarea de băuturi rusești și apă minerală!!! Și am tot încercat să-i împingem pe ai noștri, ne-au trebuit aproape 20 de ani pentru a le putea strânge pe piața noastră atât ca calitate, cât și ca preț, dar „desigur, într-un mod complet bazat pe piață și cinstit” nu putem. trece la ei! Încercați să vindeți legume sau produse din carne în UE - veți obosi sexual a fost construit un zid impenetrabil pentru a împiedica intrarea produselor din exterior, ei bine, cu excepția „bananelor” desigur)) nu cresc în UE. Deci, dacă vreo țară are o „piață internă deschisă”, atunci aceasta fie este o minciună, fie această țară este „sclavul” altuia care a „piratat” cu forța această piață pentru ea însăși. Și o astfel de țară va fi deja sau va înceta în curând să producă ceea ce alții importă acum „cinstit” în ea și va experimenta o scădere a PIB-ului, o creștere a șomajului și va deveni o colonie ascultătoare.

În ceea ce privește interzicerea finanțelor SUA și modul în care acesta este cel mai important lucru - prostii și minciuni apă curată!!! URSS în timpul tovarășului Stalin stătea într-o izolare și mai mare și nu se vorbea absolut despre niciun împrumut, dar nimic de genul acesta - pentru Aur Real au cumpărat fabrici, mașini-unelte, tractoare (apoi au început să-și facă propriile lor) și economie după prăbuşirea monstruoasă a revoluţiei care a urmat război civil iar ocupația (parțială) nu numai că a înviat din cenușă, ci și-a atins superioritatea asupra ei înșiși în volume comparabile cu întreaga Europă unită. Care a devenit de fapt baza pentru crearea unei armate care a fost mai victorioasă decât armata unită a Europei!

Ei bine, în SUA - această pagină jalnică are doar câteva sute de ani. Ei nu au creat nimic remarcabil, toate victoriile lor s-au bazat pe „șezarea într-o băltoacă” și jefuirea țărilor slăbite de războaiele mondiale! În același timp, sunt atât de proști (chiar și liderii lor) încât au reușit să strice „acapararea dominației mondiale” și proprietatea „emitentului mondial”. Economia mondială pe șinele creșterii stabile „sub conducerea lor” și apoi, cu resurse financiare atât de uriașe, aproape nesfârșite, au reușit să strice conducerea politico-militar.

Titanul și aliajele sale sunt aliaje structurale valoroase. În ceea ce privește combinația lor de proprietăți, ele sunt superioare multor oțeluri aliate și aliaje metalice. Producția de titan metalic este împiedicată de reactivitatea sa chimică foarte ridicată la temperaturi ridicate. Titanul formează compuși chimici și soluții solide cu multe elemente. Prin urmare, producția de titan necesită condiții speciale pentru a asigura o puritate suficientă a metalului produs.

Pentru a obține titan, se utilizează o metodă termică de magneziu, care include următoarele operații:

• obtinerea de concentrate de titan;
• producția de zgură de titan;
• producerea de tetraclorură de titan;
• reducerea tetraclorurii de titan cu magneziu;
• separarea în vid a masei de reacție;
• topirea buretelui de titan în cuptoare cu vid.

Obținerea concentratelor de titan

Minereurile de titan sunt supuse îmbogățirii, ceea ce are ca rezultat concentrate cu un conținut ridicat de TiO2. Cea mai comună materie primă pentru producția de titan sunt minereurile de titan-magnetitan, din care este izolat concentratul de ilmenit care conține 40 - 45% TiO 2, 30% FeO, 20% Fe 2 O 3 și 5 - 7% rocă sterilă.

Producția de zgură de titan

Scopul principal al acestui proces este separarea oxizilor de fier de oxidul de titan. Pentru a face acest lucru, concentratul de ilmenit este topit într-un amestec cu cărbune și antracit în cuptoarele electrice, unde oxizii de fier și o parte din titan sunt reduse în funcție de reacție:

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

Fierul redus este cementat, formând fonta, care se adună la fundul băii cuptorului, separându-se de restul masei de zgură datorită diferențelor lor. greutate specifică. Fonta și zgura sunt turnate separat în forme. Zgura de titan rezultată conține 80–90% TiO2.

Producția de tetraclorură de titan

Pentru a obține titanul metalic se folosește clorură de titan, obținută prin clorurarea zgurii de titan. Pentru a face acest lucru, zgura de titan este zdrobită, amestecată cu smoală de cărbune și gudron de cărbune, deoarece procesul de clorinare poate fi efectuat cu succes numai în prezența unui agent reducător și brichetă atunci când este încălzită la 800 ° C fără acces la aer. Brichetele rezultate sunt supuse clorării în cuptoare speciale. În partea de jos a cuptorului se află o duză de cărbune care se încălzește când este trecută prin ea. curent electric. Brichetele de zgură de titan sunt introduse în cuptor, iar clorul este alimentat prin tuyere.

La o temperatură de 800 – 1250 °C în prezența carbonului, se formează tetraclorura de titan în funcție de reacția:

TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4 + 2CO

Clorurile altor metale (FeCl 2, MnCl 2, CrCl 3 CaCl 2 etc.) se obțin și ca subproduse.

Datorită diferenței de puncte de fierbere a clorurilor rezultate, tetraclorura de titan este separată și purificată de clorurile rămase prin rectificare în instalații speciale.

Reducerea tetraclorurii de titan cu magneziu

Reducerea se realizează în reactoare speciale la temperaturi de 950 – 1000 °C. În reactor este încărcat magneziu de porc și, după pomparea aerului și umplerea cavității reactorului cu argon, este introdusă tetraclorură de titan vaporoasă. Procesul de reducere a titanului se desfășoară în funcție de reacția:

TiCI4 + 2Mg = Ti + 2MgCI2

Titanul metalic se așează pe pereți, formând o masă spongioasă, iar clorura de magneziu sub formă de topitură este eliberată prin orificiul de robinet al reactorului. Ca urmare a reducerii, se formează o masă de reacție, care este un burete de titan impregnat cu magneziu și clorură de magneziu, al cărui conținut ajunge la 35-40%.

Separarea în vid a masei de reacție

Separarea este efectuată pentru a separa buretele de titan de magneziu și clorura de magneziu. Procesul de separare constă în încălzirea masei de reacție la 900 – 950 °C într-un cuptor electric de încălzire etanș, în care se creează un vid. În acest caz, o parte din clorura de magneziu este îndepărtată sub formă lichidă, iar restul clorurii de magneziu și magneziul se evaporă. După curățare, buretele de titan este trimis la topire.

Topirea buretelui de titan în cuptoare cu arc cu vid. Topirea buretelui folosind metoda de retopire cu arc în vid este principala metodă de prelucrare a acestuia în lingouri. Aspiratorul cuptorului protejează titanul de oxidare și ajută la curățarea acestuia de impurități. Lingourile de titan rezultate sunt retopite pentru a elimina defectele, folosindu-le ca electrozi consumabili. După aceasta, puritatea titanului este de 99,6 - 99,7%. După topirea secundară, lingourile sunt folosite pentru tratarea sub presiune (forjare, ștanțare, laminare).

Cererea de dioxid de titan - produs important pentru industria vopselelor și lacurilor, producția de materiale plastice și hârtie - pe piața rusă este de 67-82 mii tone/an, în timp ce Rusia nu a avut propria producție de dioxid de titan până în 2014.

Dioxidul de titan, un pigment esențial în vopsea, polimer, celuloză și hârtie și alte industrii, este o pulbere alb inodor și fără gust, practic insolubil în apă și acizi minerali (cu excepția acizilor fluorhidric și sulfuric concentrat).

Dioxidul de titan este produs sub două forme: rutil și anatază (octaedrit). Dioxidul de titan rutil împrăștie lumina cu aproximativ 30% mai bine decât dioxidul de titan anatază și are o putere de acoperire mai bună (puterea de ascundere este capacitatea dioxidului de titan de a acoperi culoarea suprafeței vopsite). Forma anatază este mai puțin rezistentă la intemperii decât forma rutilă și are o protecție UV mai slabă. Dioxidul de titan rutil este de preferat în producția de vopsele și lacuri, materiale plastice și produse cosmetice. Pigmenții Anatase sunt utilizați în producția de hârtie, cauciuc și săpun. În mod tradițional, marea majoritate a dioxidului de titan este utilizat în producția de vopsele și lacuri. În același timp, funcția principală a dioxidului de titan în industria vopselelor și lacurilor este de a oferi vopselelor o culoare albă, luminozitate, precum și de a îmbunătăți acoperirea, de a proteja acoperirile de razele ultraviolete dăunătoare, de a preveni îmbătrânirea peliculei și îngălbenirea suprafețelor vopsite. .

Materia de pornire pentru producția de dioxid de titan este concentratul de ilmenit care conține titan (FeTiO 3) - un produs al întreprinderilor miniere și de prelucrare. Ilmenitul este un minereu care, din punct de vedere chimic, este un amestec de oxizi, majoritatea fiind oxizi de titan si fier.

Există două metode industriale pentru producerea dioxidului de titan (modificări de rutil și anatază):

1. Sulfat sau acid sulfuric (din concentrat care conține titan).

Metoda se bazează pe tratarea concentratului de ilmenit cu acid sulfuric, urmat de izolarea și hidroliza sulfatului de titanil cu calcinarea produsului de hidroliză al sulfatului de titanil (acid metatitan) la dioxid de titan. Un produs secundar al tehnologiei sulfatului pentru producerea dioxidului de titan este sulfatul de fier. Procesul cu sulfat a fost introdus în industrie în 1931 pentru a produce forma anatază a dioxidului de titan, iar mai târziu, în 1941, forma rutil.

2. Clor sau clorură (din tetraclorura de titan).

Procesul de clor a fost inventat de DuPont în 1950 pentru a produce dioxid de titan rutil. Această metodă implică reacții de fază la temperatură ridicată. Minereul care conține titan reacționează cu clorul gazos sub presiune redusă pentru a forma tetraclorură de titan (TiCl 4) și impurități de clorură de metal, care sunt apoi îndepărtate. Tetraclorura de titan de înaltă puritate (TiCl 4) suferă oxidare atunci când este expusă la temperatură ridicată pentru a produce dioxid de titan cu luminozitate ridicată.

Capacitatea globală de producere a dioxidului de titan prin metoda clorului depășește capacitatea metodei sulfatului și continuă să crească.

Tehnologia sulfatului este mai simplă decât tehnologia clorurii și permite utilizarea minereurilor mai sărace și mai ieftine, dar implică de obicei costuri mari de producție.

Având în vedere caracteristicile ambelor procese, principalele criterii de alegere între ele sunt capacitatea de a asigura producției cu materii prime de calitate adecvată și probleme de mediu. Metoda sulfatului se caracterizează prin cele mai mari rate de poluare a mediului.

Capacitatea totală de producție globală a pigmentului dioxid de titan este estimată la aproximativ 7,2 milioane de tone, aproximativ 85-90% fiind sub formă de rutil și aproximativ 10-15% sub formă de anatază.

Orez. 1. Zone de consum de dioxid de titan

Țara cu cel mai mare potențial de producție de dioxid de titan este China (aproximativ 3 milioane de tone/an). Cei mai mari producători din lume sunt următoarele companii: DuPont Titaniun Technologies (SUA), National Titanium Dioxide Co., Ltd. Cristal (Arabia Saudită), Huntsman Pigments (SUA), Tronox, Inc. (SUA), Kronos Worldwide, Inc. (SUA), Sachtleben Chemie GmbH (Germania; deținută 100% de Rockwood Holding), Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. (Japonia).

După cum sa menționat mai sus, principalele industrii consumatoare de dioxid de titan în lume sunt industria vopselelor și lacurilor, producția de materiale plastice și hârtie (Fig. 1). China deține cea mai mare parte din consumul global de dioxid de titan. Pe locurile doi și trei - Europa de Vestși, respectiv, SUA.

Orez. 2. Structura consumului de dioxid de titan pe piața rusă în 2015

După cum reiese din structura consumului de dioxid de titan pe piața rusă prezentată în Fig. 2, aproape 95,1% din acest produs care intră pe piața internă este consumat de industria vopselelor și lacurilor. În același timp, cel mai mult (55,8%) dioxid de titan este utilizat în producția de vopsele pe bază de apă și în dispersie în apă, 31,3% este consumat în producția de materiale de vopsea neapoase și 8,0% din dioxid de titan este utilizat. pentru alte materiale de vopsea.

Cererea de dioxid de titan pe piața rusă în ultimii șase ani a fluctuat între 67,2-82,9 mii tone/an și până în 2014 a fost satisfăcută exclusiv prin importuri.

Până în 2014, Rusia nu a avut propria producție de dioxid de titan. Având în vedere retrospectiva, trebuie menționat că până în 2009, Uzina de magneziu OJSC Solikamsk (Solikamsk, regiunea Perm) a produs dioxid de titan la scară industrială, dar din 2009, după lansarea producției de burete de titan, producția de pigment a încetat.

Orez. 3. Importul de dioxid de titan în Rusia în 2010-2015, mii de tone

Până în 2010, o cantitate mică de dioxid de titan a fost produsă la acum disparitul OJSC Khimprom din Volgograd.

De la mijlocul anului 2014 în teritoriu Federația Rusă Dioxidul de titan este produs în filiala armeană a Titanium Investments LLC, înregistrată la Moscova. La rândul său, PJSC Ukrainian Chemical Products (fostul PJSC Crimean Titan), înregistrată la Kiev, rămâne o întreprindere ucraineană care își închiriază complexul imobiliar către LLC Titanium Investments pentru o închiriere pe termen lung. Această combinație a permis companiei să asigure aprovizionarea neîntreruptă cu materii prime importate din Ucraina și să mențină piețele europene de vânzare, în ciuda sancțiunilor împotriva Crimeei.

Orez. 4. Structura importurilor de dioxid de titan în Rusia în 2014 (pe țară de origine), mii de tone

Volumul producției de dioxid de titan în filiala din Armenia a Titanium Investments LLC în iulie-decembrie 2014 a fost de 47.732 mii tone, iar în 2015 - 77.796 mii tone.

Cu toate acestea, nivelul importurilor în 2014 și 2015 a rămas ridicată și s-a ridicat la 80,3, respectiv 67,6 mii tone.

În 2014, peste 30% din piața rusă era ocupată de Ucraina, reprezentată de întreprinderile PJSC Sumykhimprom (Ucraina, Sumy) și PJSC Crimean Titan (acum PJSC Ukrainian Chemical Products, Republica Crimeea, Armiansk). Peste 18% din provizii au venit din Statele Unite, reprezentate în principal de DuPont.

Orez. 5. Structura importurilor de dioxid de titan în Rusia în 2015 (pe țară de origine), mii de tone

În 2015, structura importurilor s-a schimbat oarecum. Importurile de dioxid de titan din Ucraina au crescut la 28,0 mii de tone și au constituit 41,4% din toate importurile de produse în Rusia.

Importurile de mărfuri din Statele Unite, dimpotrivă, au scăzut și s-au ridicat la 9,1 mii tone (13,4% din totalul importurilor).

Exportul de dioxid de titan din Rusia în perioada 2010-2014. efectuate aproape în totalitate către țările Uniunii Vamale, a fost scăzută și a însumat 0,1-0,4 mii tone.

Orez. 6. Structura exporturilor de dioxid de titan către Rusia în 2015 (pe țară de origine), mii de tone

În 2015 în acest domeniu activitati de comert exterior S-a observat o imagine interesantă: exportul de dioxid de titan din Rusia s-a ridicat la 74,56 mii tone, 88,1% din mărfurile exportate mergând către Ucraina (Fig. 6).

Tabelul 1. Prețurile medii de import pentru dioxid de titan în perioada 2014-2015. (după țara de origine, fără TVA), dolari/t

În 2014-2015 Dioxidul de titan american produs prin metoda clorurii, corespunzând la mare indicatori tehniciși un preț relativ scăzut, a fost cel mai competitiv de pe piața rusă, dovadă fiind volumul semnificativ al vânzărilor sale pe piața rusă, în ciuda distanței geografice a furnizorilor față de consumatori. Produsele Titanium Investments LLC și PJSC ucrainean Sumykhimprom, în ciuda faptului că sunt produse prin metoda sulfatului, au și ele bune caracteristici tehniceși, poate, cel mai optim raport preț/calitate pentru consumatorul rus (Tabelul 1).

Mai jos sunt caracteristicile dioxidului de titan produs de unele companii care își importă produsele în Rusia (Tabelul 2-5).

Tabelul 2. Caracteristici calitative dioxid de titan PJSC "Sumykhimprom"

Tabelul 3. Caracteristicile calitative ale dioxidului de titan LLC Titanium Investments

Tabelul 4. Caracteristicile calitative ale gradelor de dioxid de titan ale unei companii americane DuPont

Tabelul 5. Caracteristicile calitative ale gradelor de dioxid de titan de la o companie finlandeză Sachtleben Pigmenti OY , destinat utilizării în producția de vopsele și lacuri

După cum se vede din tabel. 2-5, produsele Titanium Investments LLC sunt ușor inferioare ca calitate față de produsele americane și europene și costă mult mai puțin.

Ținând cont de dezvoltarea intensivă a industriei vopselelor și lacurilor și polimerilor, se poate estima că până în 2030 cererea de dioxid de titan pe piața rusă va ajunge la 220-260 mii tone.

Din această ipoteză rezultă că este nevoie de a crea și de a crește potențialul de producție pentru dioxid de titan în Rusia.

Rusia are o bază bună de materii prime care conțin titan în Republica Komi, în regiunile Chita, Murmansk, Chelyabinsk, Amur, Tambov, Tomsk, Nijni Novgorod, Omsk, Tyumen, în teritoriile Krasnoyarsk și Stavropol. Prezența unei astfel de baze de materie primă face posibilă organizarea producției de dioxid de titan folosind atât metoda sulfatului, cât și a clorurii. Până acum, principalul factor care constrânge organizarea acestei producții este relativul preturi mici pe dioxid de titan și rentabilitate relativ scăzută a producției.

Orez. 7. Principalele zăcăminte de titan din Federația Rusă

Cele mai mari zăcăminte sunt Yaregskoye (Republica Komi), Chineyskoye, Kruchininskoye (regiunea Chita), Medvedevskoye (regiunea Chelyabinsk) și Central (regiunea Tambov) etc. (Fig. 7). Trebuie remarcat faptul că, pe lângă rezervele de bilanț explorate de materii prime care conțin titan, Rusia dispune de resurse anticipate enorme.

Deoarece cererea de dioxid de titan în Rusia este foarte mare și nu este în niciun caz acoperită în totalitate de producția internă, iar tehnologiile de producție pentru acest produs existente în Federația Rusă sunt departe de a fi perfecte, producția de dioxid de titan este un domeniu interesant pentru dezvoltare și inovare științifică și tehnică.

Astfel, Universitatea Politehnică din Tomsk (TPU) a dezvoltat o tehnologie economică și prietenoasă cu mediul pentru producerea dioxidului de titan, care implică utilizarea fluorurii de amoniu, care este mai sigură decât acidul sulfuric, ca reactiv principal. În plus, acest reactiv poate fi reutilizat, ceea ce reduce la minimum risipa. Noua tehnologie ajută la reducerea limitelor de profitabilitate la volume mici (de la 20 de mii de tone), permițând crearea unei rețele de unități de producție mici și, astfel, reducerea costurilor logistice. Singurul dezavantaj al tehnologiei cu fluor este că în acest caz produce o pulbere de pigment mai grosieră decât metoda clorului. Lansarea producției cu o capacitate de 100 de mii de tone/an este estimată de dezvoltatorii de la Universitatea Politehnică din Tomsk la 1,5 miliarde de ruble, în timp ce potrivit specialiștilor de la Kronos Worldwide Inc. Pentru a crea o unitate de producție cu o capacitate de 150 de mii de tone/an folosind tehnologia clorurii, este necesar cel puțin 1 miliard USD tehnologie nouă este estimat de specialiștii de la TPU că va dura unul până la doi ani.

În octombrie 2015, corporația de stat Rosatom a aprobat proiectul Siberian Chemical Combine JSC (SCC JSC) de a crea producție de dioxid de titan folosind tehnologia fluorurii cu o capacitate de 20 de mii de tone/an. S-a decis alocarea pentru producerea primului lot de produse și cercetare de marketing 3,6 milioane de ruble. După ce calitatea primelor mostre de produse produse la TPU la comanda SGChE JSC a fost aprobată la mai multe fabrici de consum, conducerea Siberian Chemical Plant JSC a anunțat că în 2017 va lansa o fabrică pilot. producție industrială volum de 5 mii tone/an, iar în 2019 - industrial - cu 20 mii tone/an. Productia va incepe la locatiile SGChE SA.

Pe lângă crearea planificată a unei noi producții în regiunea Tomsk, se pregătesc inovații și introduceri și în Crimeea. districtul federal: în special, Titanium Investments LLC intenționează să-și extindă capacitatea de producție de dioxid de titan cu 19 mii de tone până în 2018 (până la 120 mii de tone/an).

Astfel, există speranță că până în 2018-2019. în Rusia capacitati totale producția de dioxid de titan a ajuns la 140 de mii de tone/an, însă, rămâne o întrebare serioasă dacă cererea pentru acesta pe piața rusă va fi pe deplin satisfăcută prin producția internă, având în vedere că Titanium Investments LLC este o întreprindere orientată spre export.

În Occident, principalii consumatori de materii prime de titan sunt producătorii de dioxid, reprezentând aproximativ 95% din cerere. În Rusia, imaginea este complet diferită: conform analiștilor occidentali, aproximativ 65% din concentrat este folosit pentru producția de burete de titan. În ceea ce privește pigmentul, fabricile Sumy și Crimeea, construite în URSS pentru producția sa, au fost transferate în Ucraina. Încercările de a stabili producția industrială a pigmentului în Federația Rusă (la Volgograd OJSC Khimprom, Avisma, Fabrica de magneziu Solikamsk) sunt încă destul de experimentale în natură - sunt produse doar câteva mii de tone de dioxid de titan pe an. Și deși cererea Rusiei pentru acest produs, spun experții, ar trebui să crească brusc în viitorul apropiat, se pare că va continua să fie satisfăcută în principal prin importuri (și astăzi toată vopseaua auto vine în Rusia din Vest). Industria sovietică a titanului s-a concentrat timp de mulți ani pe producția de burete de titan pentru prelucrarea ulterioară în metal și aliaje de titan utilizate de industria de apărare.

Buretele de titan este un produs semifabricat, adică. este complet destinat utilizării în producția de lingouri de titan, produse laminate, aliaje și produse din titan. Prin urmare, volumul producției globale de burete de titan depinde complet de volumul de consum al întreprinderilor care produc produse din titan.

Producția de titan poate fi clasificată ca un produs standardizat produs în condiții de oligopol, având în vedere faptul că în acest piata de marfuri Există un număr relativ mic de companii producătoare. Unul dintre principalele motive pentru numărul mic de firme este efectul de scară a producției. Economiile de scară reprezintă o barieră dificilă pentru intrarea în această industrie. Piața titanului este una dintre cele mai complexe piețe de metal din lume. Aceste dificultăți sunt cauzate de numeroși macro și microfactori.

În primul rând, este necesar de remarcat scăderea critică a consumului de titan în ultimii ani peste tot în lume. Schimbarea situației militaro-politice după prăbușirea URSS a avut un impact radical asupra pieței titanului: nu numai în Rusia, ci și în Statele Unite, bugetul militar trebuia revizuit. Drept urmare, în Statele Unite, construcția de avioane și motoare militare care utilizează titan a scăzut cu aproximativ 50% față de perioada Războiului Rece. Producătorii europeni de avioane militare nu au de ales decât să urmeze exemplul Statelor Unite. Ca urmare, capacitatea pieței, care a reprezentat 40% din consumul global de titan, a fost redusă la jumătate. Consumul de burete de titan în 1997 este de aproximativ 6096 față de nivelul din 1992. Dacă în Uniune producția și consumul de titan metalic a fost aproape de 10 mii de tone pe an, astăzi cererea internă în Rusia, conform diverselor surse, variază de la 2 la 5 mii de tone.

Altul cel mai important factor, care a provocat o scădere a consumului de titan - un declin economic general, atât în ​​țările CSI, cât și în Occident. În CSI, din cauza distrugerii aproape complete a legăturilor economice dintre întreprinderi și a tranziției dureroase către piață, s-a creat o situație extrem de dificilă pe piața internă a titanului. O scădere generală a consumului de titan, creșterea constantă a prețurilor interne la materii prime, energie electrică, servicii etc. a redus consumul efectiv al produsului la un nivel nesemnificativ. În absența unui consumator intern stabil de produse din titan, singura piață reală este piața mondială. OJSC „AVISMA” își concentrează și politica de vânzări pe export (în Uniunea Sovietică, toate produsele fabricii erau consumate pe piața internă.).

Ca majoritatea întreprinderi rusești, mare problema pentru plantă sunt plăți de impozite. Relații tensionate cu statul biroul fiscal in ceea ce priveste rambursarea datoriilor, uzina este nevoita sa echilibreze in pragul arestarii conturilor. Cu toate acestea, datorită gestionării abile a activităților financiare ale fabricii și calităților personale ale celor mai înalte oficiali societate, întreprinderea reușește nu numai să iasă dintr-o situație dificilă, ci și să plătească salariile fără întârzieri.

De asemenea, o problemă cauzată de criza din august-septembrie din Rusia a fost blocarea și declinul multor bănci rusești, inclusiv Menatep. Bani înghețați de la Avisma sunt atârnați în contul din Menatep destinul viitor necunoscut și puțin liniștitor.

Titanul ca element a fost descoperit în 1791. Producția sa industrială a început în anii 50 ai secolului XX și a primit dezvoltare rapidă. Aliaje de titan au cea mai mare rezistență specifică dintre toate materialele metalice, precum și rezistență ridicată la căldură și rezistență la coroziune și sunt din ce în ce mai utilizate în tehnologia aviației, inginerie chimică și alte domenii de tehnologie. Titanul este folosit pentru aliarea oțelurilor. Dioxidul de titan TiO 2 este utilizat pentru producerea albului de titan și a emailurilor; carbură de titan TiC - pentru aliaje de scule deosebit de dure.

Titanul este al patrulea cel mai abundent metal din natură și este o componentă a peste 70 de minerale. Principalele minerale industriale care conțin titan includ rutil (mai mult de 90% TiO2) și ilmenit TiO2-FeO (60% TiO2). Ilmenitul face parte din titanomagnetite - amestecul acestuia cu minereu de fier magnetic; conțin până la 20% TiO2. Minereurile promițătoare includ sfenă CaO-SiO 2 -TiO2 (32-42% TiO 2) și perovskitul CaO-TiO (60% TiO 2).

Materiile prime pentru producerea titanului sunt minereurile de titanomagnetită, din care se izolează concentratul de ilmenit care conține 40 ... 45% TiO 2, -30% FeO, 20% Fe 2 O 3 și 5 ... 7% rocă sterilă. Acest concentrat și-a primit numele de la prezența mineralului ilmenit FeO-TiO 2 în el.

Concentratul de ilmenit este topit într-un amestec cu cărbune și antracit, unde oxizii de fier și titan sunt redusi. Fierul rezultat este carburat și se obține fontă, iar oxizii inferiori de titan se transformă în zgură. Fonta și zgura sunt turnate separat în forme. Produsul principal al acestui proces - zgura de titan - conține 80 ... 90% TiO 2, 2 ... 5% FeO și impurități SiO 2, Al 2 O 3, CaO etc. Produsul secundar al acestui proces - turnat fierul - este folosit în producția metalurgică.

Zgura de titan rezultată este supusă clorării în cuptoare speciale. În partea de jos a cuptorului se află o duză de cărbune, care se încălzește atunci când trece un curent electric prin ea. Brichetele de zgură de titan sunt introduse în cuptor, iar clorul este alimentat prin tuyere în cuptor. La o temperatură de 800 ... 1250 °C în prezența carbonului, se formează tetraclorură de titan, precum și cloruri CaCl 2> MgC1 2 etc.:

TiO2 + 2C + 2C12 = TiCl + 2CO.

Tetraclorura de titan se separă și se purifică de clorurile rămase datorită diferenței de punct de fierbere a acestor cloruri folosind metoda de rectificare în instalații speciale.

Titanul din tetraclorura de titan este redus în reactoare la temperaturi de 950 ... 1000 °C. În reactor este încărcat magneziu de porc; După pomparea aerului și umplerea cavității reactorului cu argon, în interiorul acestuia este furnizată tetraclorură de titan vaporoasă. Are loc o reacție între magneziu lichid și tetraclorura de titan

TiC12 = Ti + 2MgC12.

Producția de titan este un proces complex din punct de vedere tehnic. Dioxidul de titan TiO 2 este un compus puternic din punct de vedere chimic. Titan metalic ( t PL = 1725 °C), are activitate mare. Reacționează violent cu azotul la o temperatură de 500-600 °C și cu oxigenul aerului la 1200-1300 °C, absoarbe hidrogenul, interacționează cu carbonul etc. Cea mai utilizată metodă magnezio-termică se realizează după următoarele schema tehnologica: minereu de titan ® îmbogățire ® topire pentru zgura de titan ® producerea de tetraclorură de titan TiCl 4 ® reducerea titanului cu magneziu.

Îmbogățirea minereurilor de titan. Titanomagnetitele și alte minereuri de calitate scăzută sunt îmbogățite prin metode electromagnetice și alte metode, obținându-se un concentrat care conține până la 50% TiO 2 și aproximativ 35% Fe 2 O 3 și FeO.

Topirea zgurii de titan se realizează într-un cuptor cu arc electric. Încărcătura este brichete presate formate din concentrat fin măcinat, antracit sau cărbune și un liant (lichior sulfit). În urma topirii, se obține o zgură bogată de titan care conține până la 80% TiO2. Un produs secundar este fonta care conține până la 0,5% Ti. Zgura zdrobită este supusă separării magnetice (pentru a îndepărta particulele care conțin fier), amestecată cu cocs de petrol fin și un liant și presată în brichete. După arderea la 700-800 °C, brichetele sunt trimise la clorinare.

Prepararea tetraclorurii de titan TiCl 4 in sigilat cuptoare electrice prezentată în fig. 2.9.

Partea inferioară a cuptorului este umplută cu o duză de carbon (grafit), care servește ca rezistență electrică și se încălzește atunci când trece un curent electric. În zona de reacție a cuptorului deasupra nivelului ambalajului de cărbune se dezvoltă o temperatură de 800...850 °C. În timpul clorării, se formează tetraclorura de titan conform reacției TiO2 +2C-T2Cl2=TiCl4+2CO. Vaporii de tetraclorură de titan sunt într-un amestec de vapori-gaz care conține SiCl 4 și alte cloruri; CO, C1 2 și alte gaze.

Este purificat de particule solide și răcit în condensatoare, rezultând tetraclorură de titan lichidă. Pentru o purificare mai completă din particulele solide, condensul este decantat și filtrat.

Tetraclorura de titan este separată de alte cloruri prin rectificarea condensatului, pe baza diferenței de puncte de fierbere a diferitelor cloruri. Tetraclorura de titan lichidă este trimisă pentru reducere.

În prezent, pentru obţinerea tetraclorurii de titan încep să fie folosite şi alte metode de clorurare: în cloratoare continue, în sare topită; Clorarea într-un pat fluidizat este promițătoare.

Reducerea titanului cu magneziu din TiCl 4 se realizează în reactoare (retorte) sigilate din oțel inoxidabil instalate în cuptoare cu rezistență electrică. După instalarea în cuptor, aerul este pompat din retortă și umplut cu argon purificat; după încălzire la o temperatură de 700°C, se toarnă magneziu topit și începe alimentarea cu TiCl4 lichid. Titanul este redus de magneziu conform reacției TiCl4 +2Mg=Ti+2MgCl2. Această reacție este însoțită de eliberare cantitate mare căldura și temperatura necesară de 800...900 °C este menținută în reactor fără încălzire suplimentară prin reglarea vitezei de alimentare TiCl 4. Particulele reduse de titan sunt sinterizate într-o masă poroasă (burete de titan) impregnată cu magneziu și clorură de magneziu. Clorura de magneziu topită este îndepărtată periodic printr-o țeavă din fundul reactorului. În reactoarele industriale (capacitate de până la 2 tone) se produce un burete de titan care conține până la 60% Ti, 30 °/o Mg și 10% MgCl2.

Burete de rafinare din titan produs prin distilare în vid. Capacul retortei răcite este îndepărtat și în locul său este instalat un condensator răcit cu apă; apoi replică se pune înapoi în cuptor. Distilarea se efectuează la 950...1000 °C și un vid de aproximativ 10 -3 mm Hg. Artă. Impuritățile din burete de titan Mg și MgCl 2 sunt topite, parțial evaporate și apoi eliberate în condensatoare. Magneziul reciclat rezultat este reîntors în producție, MgCl 2 este folosit pentru producerea de magneziu.

Obținerea lingourilor de titan. Lingourile de titan sunt obținute prin topirea buretelui de titan în cuptoare cu arc electric cu vid. Electrodul consumabil este realizat prin presare din burete de titan zdrobit. Arc electric arde între un electrod consumabil și o baie de metal topit, care umple treptat matrița, se solidifică și formează un lingot.

Prezența vidului protejează metalul de oxidare și ajută la curățarea acestuia de gazele și impuritățile absorbite.

Pentru a obține lingouri, se poate folosi burete de titan zdrobit, încărcat în cuptor cu un dozator. În acest caz, arcul arde între metalul topit și electrodul de grafit, care este ridicat pe măsură ce matrița este umplută cu metal.

Pentru a asigura calitate superioară topirea lingourilor se repetă de două ori. În timpul celei de-a doua topiri, electrodul consumabil este lingoul obținut în timpul primei topiri.

Aliaje de titan topit în cuptoarele cu vid cu arc electric, asemănătoare celor folosite pentru retopirea buretelui de titan. Buretele de titan și elementele de aliere sunt utilizate ca materiale de încărcare în conformitate cu compoziția chimică specificată a aliajului. Din încărcătură se face un electrod retopibil (consumabil) prin apăsare la 280...330 °C. Topirea se realizează în vid sau într-o atmosferă de argon. Înainte de a începe topirea, un strat de așchii dintr-un aliaj de aceeași compoziție este turnat pe palet ca sămânță. Pentru mai mult distribuție uniformă elemente de aliere din aliaj, lingoul rezultat este topit a doua oară.

Metoda natriotermă Metoda de obținere a titanului diferă de titanul magneziu-termic prin faptul că titanul din TiCl4 este redus cu sodiu metalic. Acest proces se desfășoară la o temperatură relativ scăzută, iar titanul este mai puțin contaminat cu impurități. Cu toate acestea, metoda sodiu-termică este mai complexă din punct de vedere tehnic.

Metoda hidrurii de calciu se bazează pe faptul că atunci când dioxidul de titan TiO 2 reacţionează cu hidrură de calciu CaH 2, se formează hidrură de titan TiH2, din care se separă apoi titanul metalic. Dezavantajul acestei metode este că titanul rezultat este puternic contaminat cu impurități.

Metoda iodului folosit pentru a obține cantități mici de titan de foarte mare puritate, până la 99,99%. Se bazează pe reacția Ti+2I 2 «TiI 4, care la 100...200 °C merge de la stânga la dreapta (formarea lui Til 4), la 1300...1400 °C în sens invers (descompunerea lui TiI 4).

Buretele de titan de rafinat se pune într-o retortă și se încălzește la 100...200 °C; O fiolă de iod se introduce în retortă și se sparge, reacționând cu titanul conform reacției Ti+2I 2 ® TiI 4 . Descompunerea TiI 4 ® Ti+2I 2 și eliberarea titanului are loc pe fire de titan întinse într-o retortă, încălzite la 1300... 1400 °C prin trecerea curentului.