Klorid-eljárás

A klorid-eljárás által a titán kinyerhető érceiből. A folyamat során a nyersanyagot szénnel redukálják, miközben a rendszeren keresztül állandó jelleggel klórgázt vezetnek át, mindezt 900–1000 °C hőmérsékleten.

Standard folyamatSzerkesztés

 
Klorid-eljárás

A folyamat során általában ilmenitből indulnak ki és a következő reakció megy végbe:

2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO

A szennyező anyagok szintén klórozódnak, de ezek az anyagok nem olyan illékonyak, mint a TiCl4, ezért desztillációval lehet tisztítani a titán-tetrakloridot. Ezt követően a tiszta titán-tetrakloridot oxidálni lehet, általában vagy oxigén lángban vagy pedig plazmában, ennek eredményeként pedig titán-dioxid keletkezik.

A klorid-eljárás a következő folyamatokat foglalja magába

  • Oxidálás
  • Klórozás
  • Kondenzálás
  • Tisztítás

Állandó körülmények között az átalakulás folyamatosnak tekinthető, melyben a klór folyamatosan átalakul az oxidált állapotból a redukált állapotba, majd az átalakulás visszafele is megvalósul. Ebben az esetben az oxidált formának a klór gáz molekulákat (Cl2) tekintjük, míg redukált formának a TiCl4 tekinthető. Az oxidáló anyagnak a molekuláris oxigént tekinthetjük, míg redukáló anyagnak a kokszot. A titán a folyamatban ércként van jelen, amit úgy foghatunk fel, mint több fém oxidjának keveréke, amelyben azonban a titán sokkal nagyobb százalékban van jelen a többihez viszonyítva. A rendszerbe bevezetett oxigén TiO2 formájában távozik, a koksz (mely alapvetően szén) a CO és CO2 formában távozik a rendszerből, míg a szennyeződések tekinthető többi fém klórozott termékként lesz jelen, ám a desztillációs folyamat során eltávolítódnak.

Szükséges erőforrásokSzerkesztés

A táblázatba foglalt értékek egy tonna TiO2 legyártásához szükséges mennyiségeket jelölik.

Erőforrás Elfogyott mennyiség Mértékegység
Elektromos áram 360 kWh
Gőz 0.5 t
Oxigén 350 Nm³
Nitrogén 100 Nm³
Sűrített levegő 40 Nm³
Tisztított sűrített levegő 2 Nm³
Klór 350 Nm³
Üzemanyag 2.3 GJ
Hűtőfolyadék 0.6 Nm³
Koksz 370 kg
Salak 1.27 t
Toluol 13 kg
NaCl 8 kg
NaOH 25 kg
Alumínium 6.5 kg
KCl 0.05 kg
Kőolaj 3.6 kg
H2O2 1.8 kg
Surlóanyag 2 kg
Ca(OH)2 500 kg
Víz 2.5
Desztillált víz 2.5
Hűtővíz 4.5

FordításSzerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben a Chloride process című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.