Quiero saber todo sobre el titanio.
Titanio: símbolo del elemento Ti, número atómico 22, peso atómico 47,88, situado en el grupo IVB del 4º período de la tabla periódica de los elementos. El titanio es uno de los elementos con mayor distribución y gran abundancia (6320×10-6) en la corteza terrestre, representa el 0,61% del peso de la corteza terrestre y ocupa el noveno lugar, mientras que los recursos de titanio ocupan el segundo lugar después del hierro y el aluminio; y el magnesio, en cuarto lugar, es una materia prima importante para la producción de escoria de titanio, rutilo artificial, dióxido de titanio, titanio esponjoso, metal de titanio y materiales de titanio, y revestimientos para varillas de soldadura. Debido a que el metal titanio es de color blanco plateado, tiene un alto punto de fusión (1727 °C), una gravedad específica ligera (4,5), una alta resistencia mecánica (5), una resistencia a bajas temperaturas (la resistividad es casi 0 a temperaturas ultrabajas) y una resistencia a la abrasión. , y buena plasticidad del alambre de titanio (puede usarse con paredes delgadas), no se oxida fácilmente y es altamente reducible. El óxido de titanio, dióxido de titanio (dióxido de titanio), no es tóxico y tiene buena estabilidad física y química (no lo hace); derretir en cualquier ácido y álcali después de calcinar a 1000°C), alto índice de refracción (2,55~2,70), así como fuerte blancura, poder colorante (1150~1650), poder cubriente (40~50g/m2), resistencia a la temperatura, anti-polvo y otras características, se llama "pigmento" Rey". Por tanto, el titanio y sus óxidos y productos de aleaciones son revestimientos importantes, nuevos materiales estructurales y materiales anticorrosivos. Se les conoce como "el tercer metal en desarrollo después del hierro y el aluminio" y "metales estratégicos", y también son "prometedores". Los "materiales metálicos" se utilizan ampliamente en la aviación, la industria aeroespacial, los barcos, la industria militar, la metalurgia, la industria química, la maquinaria, la electricidad, la desalinización, el transporte, la industria ligera, la protección del medio ambiente, los equipos médicos y otros campos, y han creado una enorme economía y beneficios sociales. Los beneficios juegan un papel importante en el desarrollo de la economía nacional.
1. Características de las materias primas minerales
El titanio es un elemento típico litófilo y suele aparecer como un mineral óxido. Hay más de 80 tipos de minerales que contienen más del 1% de TiO2 en la corteza terrestre, y 15 tipos tienen valor industrial. Los principales utilizados en mi país son la ilmenita, el rutilo y la magnetita de titanio (Cuadro 3.5.1). Son tanto primarios (minerales de roca) como secundarios (acumulación de pendientes residuales erosionados y minerales de arena sedimentarios). La Tabla 3.5.2 resume y compara las características básicas de las materias primas minerales de titanio de las principales zonas productoras de mi país.
2. Usos e indicadores técnicos y económicos
Las materias primas del titanio se utilizan principalmente para producir dióxido de titanio (dióxido de titanio), titanio metálico (esponja de titanio), acero que contiene titanio y soldadura. Recubrimientos de varillas. Sus proporciones son ligeramente diferentes en mi país y en el extranjero. Para el dióxido de titanio, mi país representa el 88% y los países extranjeros representan el 92,4%; para el titanio metálico (titanio esponjoso), mi país representa el 10% y los países extranjeros representan el 5,3% del acero que contiene titanio y los revestimientos de varillas de soldadura, mi país. el país representa el 2,0% y los países extranjeros representan el 2,3%.
El dióxido de titanio no es sólo un pigmento blanco con un rendimiento excelente, sino también una importante materia prima química. Es ampliamente utilizado en las industrias de recubrimientos, tintas, plásticos, caucho, papel y fibras químicas. El recubrimiento de dióxido de titanio tiene colores brillantes y tonos puros; el dióxido de titanio es un relleno de alta calidad para el papel, lo que hace que el papel sea fino y opaco, con alta blancura, buen brillo, alta resistencia, suavidad y fácil uso. El dióxido de titanio se utiliza en la industria del plástico como colorante opaco; en la industria del caucho, hace que el caucho blanco y de color claro tenga alta resistencia, alto alargamiento, resistencia al envejecimiento y resistencia a la decoloración. También es el mejor material mateante para fibras químicas, ya que proporciona a las fibras químicas transparentes un efecto mate permanente y mejora la tenacidad. Además, también se utiliza en esmaltes, electrodomésticos, materiales electrónicos, etc.
Después de que el concentrado de titanio se funde en titanio esponjoso, luego se funde en lingotes y se convierte en titanio puro industrial y materiales de titanio de aleación de titanio. Titanio y aleaciones de titanio Los materiales de titanio se utilizan principalmente en los sectores aeronáutico y aeroespacial. En comparación con el acero aleado, la aleación de titanio puede reducir el peso de la aeronave en un 40%. Otros, como los proyectiles de satélites artificiales, los revestimientos de naves espaciales, las carcasas de motores de cohetes, los misiles, etc., las aleaciones de titanio pueden mostrar sus talentos. El uso industrial de titanio puro y aleaciones de titanio en sectores no aeroespaciales se produce principalmente en condensadores de centrales eléctricas, dispositivos de contacto con agua de mar, dispositivos químicos y cierta ingeniería mecánica. En particular, el uso de titanio para calentadores de desalinización de agua de mar es un acontecimiento que hace época en el desarrollo de la industria del titanio. El departamento de industria de artillería utiliza principalmente titanio para la producción de barcos y armas.
Además de utilizarse principalmente para producir titanio puro industrial y aleaciones de titanio, el titanio metálico también se utiliza para producir ferroaleaciones de titanio y acero que contiene titanio para la industria siderúrgica. El titanio es un elemento añadido al acero que puede cambiar las propiedades del acero. Hacer que el acero tenga mayor resistencia y dureza bajo la misma temperatura de templado, o templar a una temperatura más alta bajo los mismos requisitos de dureza.
En la actualidad, los aceros que contienen titanio de mi país incluyen aceros de alta resistencia y baja aleación, aceros estructurales, aceros inoxidables, aleaciones resistentes al calor, aceros de ultra alta resistencia y aceros magnéticos, que se utilizan ampliamente en automóviles, barcos y perforaciones petrolíferas. , etc., y se han convertido en el segundo sistema siderúrgico más grande después del acero al manganeso.
El rutilo, el principal mineral que contiene titanio, es también una materia prima indispensable para el recubrimiento de alta calidad de las varillas de soldadura.
3. Una breve historia de la minería
En 1789, el mineralogista aficionado británico, el padre William Gregor, descubrió los recursos minerales negros en el valle de Manakin en su parroquia, en el estado de Gonaval. (titanio) fue descubierto en arenisca magnética (ilmenita), que en ese momento se llamó "menaccanita".
En 1795, el químico alemán M.H. Klaproth descubrió un nuevo óxido metálico mientras realizaba un análisis y examen sistemático de minerales rocosos. Incluso el rutilo actual (TiO2) también contiene este nuevo elemento. elemento titanio (Titanio) en honor a los Titanes (Titanes), los hijos del cielo y la tierra en la mitología griega. "Titanio" es lo que Gregor llama "Mernaginita".
La exploración geológica de los recursos de mineral de titanio de mi país se llevó a cabo principalmente en las décadas de 1950 y 1960 después de la fundación de la República Popular China, y se invirtió sucesivamente en el desarrollo y utilización profunda de los recursos de mi país; Los recursos de mineral de titanio (producción de dióxido de titanio, revestimientos para varillas de soldadura, esponja de titanio, metal de titanio, materiales de titanio, etc.) comenzaron con el desarrollo de la esponja de titanio por parte del Instituto de Investigación de Metales No Ferrosos de Beijing en 1954. En 1958, la Planta de Procesamiento de Metales No Ferrosos de Shenyang Construí un taller de procesamiento de esponjas de titanio y materiales de titanio y lo puse en producción. A fines de la década de 1960, el titanio comenzó a formar un sistema industrial (producción de esponjas de titanio, materiales de procesamiento de titanio y otros productos). sistemas interrelacionados y relativamente completos de minería-fundición-procesamiento e investigación científica-diseño-producción-aplicación. Mi país es uno de los exportadores mundiales de concentrado de titanio, titanio forjado, productos de titanio, pigmentos de óxido de titanio y dióxido de titanio anatasa.