鈦冶金

前言

鈦是一種具有戰(zhàn)略意義且被譽(yù)為21世紀(jì)的金屬，鈦白是當(dāng)今最佳的白色顏料。近十年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)也獲得空前發(fā)展，海綿鈦和鈦白的年產(chǎn)量已分別居世界第一、第二位。鈦和鈦白用量的增加，在一定程度上標(biāo)志著國(guó)家科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)力的增強(qiáng)和人民生活水平的提高。隨著我國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從業(yè)隊(duì)伍迅速擴(kuò)大，對(duì)鈦冶金參考書籍的需求也不斷增加。鑒于此，作者在總結(jié)本人多年來在鈦冶金科研中積累的經(jīng)驗(yàn)和資料的基礎(chǔ)上，參閱了大量國(guó)內(nèi)外最新文獻(xiàn)和技術(shù)資料，編寫本書獻(xiàn)給讀者，以期對(duì)促進(jìn)我國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展盡微薄之力。本書在內(nèi)容組織上力求新穎，并充分反映國(guó)內(nèi)外最新的工藝技術(shù)和動(dòng)態(tài)；在方法原理的論述上，力求深入淺出，通俗易懂；在數(shù)據(jù)處理上，力求準(zhǔn)確可靠。本書與其他同類書相比，各章有如下新內(nèi)容：第1章，國(guó)內(nèi)外海綿鈦、鈦材和鈦白生產(chǎn)的發(fā)展?fàn)顩r、進(jìn)展和存在問題；第2章，鈦在13個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景；第3章，國(guó)內(nèi)外鈦資源及其利用狀況；第4章，空心電極電爐熔煉鈦渣工藝和設(shè)備，還原銹蝕法制取人造金紅石的進(jìn)展；第5章，國(guó)內(nèi)外流態(tài)化氯化工藝技術(shù)、設(shè)備和操作方法的比較分析；第6章，“一步法”鋁粉除釩新方法和精餾法從四氯化鈦中分離三氯化鋁最新研究結(jié)果；第7章，國(guó)內(nèi)外倒u形和I形鎂還原聯(lián)合法工藝技術(shù)、設(shè)備和操作方法的比較分析；第8章，熔鹽電解法制鈦的研究進(jìn)展和評(píng)述；第9章，連續(xù)鈉還原法制取鈦及鈦合金粉的新工藝技術(shù)；第10章，復(fù)合鈦白、鈦黃顏料和特種二氧化鈦相關(guān)內(nèi)容；第11章，三氯化鈦、硼化鈦、鈦酸鉀和鈦偶聯(lián)劑等化合物的有關(guān)近期研究結(jié)果。本書第1～4章、第6章、第9～11章由鄧國(guó)珠編寫，第5章由鄧國(guó)珠、莫畏、劉洪貴編寫，第7章由鄧國(guó)珠、王武育、劉美鳳、劉洪貴編寫，第8章由劉美鳳編寫。全書由鄧國(guó)珠統(tǒng)稿，王武育審核。

內(nèi)容概要

《鈦冶金》是《現(xiàn)代有色金屬冶金科學(xué)技術(shù)叢書》之一，屬于鈦（提?。┮苯痤I(lǐng)域的專著，其內(nèi)容包括國(guó)內(nèi)外鈦冶金發(fā)展概況和進(jìn)展，鈦的性質(zhì)、用途和制取方法，鈦資源和選礦等，詳細(xì)論述了鈦渣、人造金紅石、四氯化鈦、海綿鈦、鈦（合金）粉和二氧化鈦的工業(yè)生產(chǎn)方法、原理和工藝技術(shù)，以及鈦化合物的性質(zhì)、用途和制取方法等。
《鈦冶金》通俗易懂，不僅可供從事鈦冶金生產(chǎn)、研究、設(shè)計(jì)的技術(shù)人員以及大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考，也可作為鈦冶金生產(chǎn)一線操作工人的培訓(xùn)參考書。

書籍目錄

l 概論1.1 海綿鈦生產(chǎn)發(fā)展概況1.1.1 美國(guó)的海綿鈦生產(chǎn)1.1.2 獨(dú)聯(lián)體的海綿鈦生產(chǎn)1.1.3 日本的海綿鈦生產(chǎn)1.1.4 英國(guó)的海綿鈦生產(chǎn)1.1.5 我國(guó)的海綿鈦生產(chǎn)1.2 鈦材生產(chǎn)發(fā)展概況1.2.1 俄羅斯的鈦材生產(chǎn)1.2.2 美國(guó)的鈦材生產(chǎn)1.2.3 日本的鈦材生產(chǎn)1.2.4 中國(guó)的鈦材生產(chǎn)1.3 鈦白生產(chǎn)發(fā)展概況1.3.1 世界鈦白發(fā)展概況1.3.2 中國(guó)鈦白發(fā)展概況1.4 鈦冶金技術(shù)進(jìn)展和存在的問題1.4.1 鈦冶金技術(shù)進(jìn)展1.4.2 鈦冶金存在的主要問題參考文獻(xiàn)2 鈦的性質(zhì)、用途和制取方法2.1 鈦的性質(zhì)2.1.1 鈦原子結(jié)構(gòu)和在周期表中的位置2.1.2 鈦的物理性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)2.1.3 鈦的化學(xué)性質(zhì)2.2 鈦的用途2.2.1 航空和航天2.2.2 艦船工業(yè)2.2.3 海洋工程2.2.4 化工和石化2.2.5 發(fā)電2.2.6 汽車2.2.7 有色冶金2.2.8 體育用品2.2.9 醫(yī)療2.2.10 生活用品和工藝品2.2.11 建筑2.2.12 鋼鐵工業(yè)2.2.13 特種功能材料2.3 鈦的制取方法2.3.1 制取鈦的各種途徑2.3.2 海綿鈦的工業(yè)生產(chǎn)方法參考文獻(xiàn)3 鈦礦資源及采選3.1 鈦礦物3.2 鈦礦類型3.2.1 巖漿礦床3.2.2 次生砂礦床3.2.3 變質(zhì)礦床3.3 鈦礦資源3.3.1 世界鈦資源3.3.2 中國(guó)鈦資源3.4 鈦礦選礦3.4.1 海濱砂礦的選礦3.4.2 內(nèi)陸砂礦的選礦3.4.3 巖礦的選礦3.5 鈦礦開采和應(yīng)用3.5.1 國(guó)外鈦礦的開采和應(yīng)用3.5.2 國(guó)內(nèi)鈦礦的開采和應(yīng)用3.6 國(guó)內(nèi)外各地產(chǎn)鈦礦化學(xué)組成參考文獻(xiàn)4 鈦渣和人造金紅石4.1 鈦鐵礦富集方法概述4.1.1 富鈦料的制造方法4.1.2 國(guó)外富鈦料生產(chǎn)概況4.1.3 國(guó)內(nèi)富鈦料生產(chǎn)概況4.2 熔煉鈦渣的基本理論4.2.1 還原熔煉熱力學(xué)4.2.2 還原熔煉動(dòng)力學(xué)4.2.3 還原熔煉鈦渣過程的主要特征4.3 熔煉鈦渣的工藝及設(shè)備4.3.1 敞口電爐熔煉高鈦渣4.3.2 敞口電爐熔煉酸溶性鈦渣4.3.3 半密閉電爐熔煉高鈦渣4.3.4 密閉電爐熔煉鈦渣4.4 人造金紅石的工業(yè)生產(chǎn)方法4.4.1 電熱法4.4.2 鈦渣的進(jìn)一步富集處理4.4.3 還原銹蝕法4.4.4 鹽酸浸出法4.4.5 硫酸浸出法參考文獻(xiàn)5 氯化制取四氯化鈦5.1 富鈦料氯化的理論基礎(chǔ)5.1.1 氯化反應(yīng)熱力學(xué)5.1.2 氯化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)5.1.3 氯化產(chǎn)物的分離原理5.2 氯化原料和氯化方法的選擇5.2.1 氯化原料5.2.2 氯化方法的選擇和比較5.3 流態(tài)化氯化5.3.1 流態(tài)化概念5.3.2 影響流態(tài)化氯化的主要因素5.3.3 工藝流程5.3.4 主要設(shè)備5.3.5 操作方法5.4 熔鹽氯化5.4.1 特點(diǎn)5.4.2 工藝流程和設(shè)備5.4.3 熔鹽氯化的操作5.5 氯化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)5.6 氯化廢料治理5.6.1 爐渣5.6.2 收塵渣5.6.3 泥漿5.6.4 氯化尾氣參考文獻(xiàn)6 四氯化鈦精制6.1 精制的任務(wù)和要求6.1.1 粗四氯化鈦的組成6.1.2 精四氯化鈦標(biāo)準(zhǔn)6.2 粗四氯化鈦中雜質(zhì)分類及其分離方法6.2.1 氣體雜質(zhì)6.2.2 固體雜質(zhì)6.2.3 高沸點(diǎn)雜質(zhì)6.2.4 低沸點(diǎn)雜質(zhì)6.2.5 沸點(diǎn)相近雜質(zhì)6.3 精餾原理及相關(guān)計(jì)算6.3.1 精餾除硅原理6.3.2 精餾塔的相關(guān)計(jì)算6.3.3 精餾法除鋁的計(jì)算6.3.4 化學(xué)法除釩6.4 精制工藝流程和設(shè)備6.4.1 精制工藝流程6.4.2 精制的主要設(shè)備6.5 精制過程的控制6.5.1 原料加入速度6.5.2 蒸餾釜的溫度和壓力6.5.3 塔頂溫度和壓力6.5.4 回流比6.5.5 蒸餾釜加熱功率6.6 三廢治理6.6.1 釜?dú)堃?.6.2 低沸點(diǎn)餾出液6.6.3 精餾塔廢氣參考文獻(xiàn)7 鎂還原法制取海綿鈦7.1 導(dǎo)論7.2 鎂和氯化鎂的性質(zhì)7.2.1 鎂的基本性質(zhì)7.2.2 氯化鎂的基本性質(zhì)7.3 鎂還原反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)7.3.1 反應(yīng)熱力學(xué)分析……8 電解法制取金屬鈦9 鈦及鈦合金粉10 二氧化鈦11 鈦化合物參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：獨(dú)聯(lián)體的海綿鈦廠采用下排氯化鎂反應(yīng)器，在還原完成之后將反應(yīng)器用天車從還原爐中吊出來，對(duì)反應(yīng)器下部的排氯化鎂管進(jìn)行處理，放空氯化鎂，經(jīng)組裝冷凝器后再吊人到蒸餾爐中進(jìn)行真空蒸餾。還原和蒸餾分別在兩個(gè)不同的加熱爐中進(jìn)行。國(guó)內(nèi)的海綿鈦廠采用上排氯化鎂反應(yīng)器，在還原完成之后不從爐中吊出，原地讓反應(yīng)器冷卻至700℃左右，在反應(yīng)器正壓條件下從反應(yīng)器蓋上拆除四氯化鈦加料管，并迅速將一片易熔金屬片（鎂片或鋁片）蓋住加料管入口，再經(jīng)組裝冷凝器后進(jìn)行真空蒸餾。還原和蒸餾在同一加熱爐內(nèi)進(jìn)行。兩種排放氯化鎂的方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。下排式是早期鎂還原工藝采用的方式，由于生成物氯化鎂的重力作用，下排式不用單獨(dú)再設(shè)置排氯化鎂管，且氯化鎂排放較為干凈，不但節(jié)省后續(xù)蒸餾能耗和時(shí)間，更重要的是，簡(jiǎn)化了聯(lián)合設(shè)備的大蓋及過渡段的結(jié)構(gòu)。雖然下排氯化鎂的方法具有許多優(yōu)點(diǎn)，但需從爐中將處于高溫下的反應(yīng)器吊出，需在熱態(tài)下對(duì)反應(yīng)器底部的排氯化鎂管進(jìn)行處理，排氯化鎂管打開、再封堵時(shí)的安全性、可靠性要求較高。早期的下排式，由于反應(yīng)器底座出口與針形塞頭密封不嚴(yán)或過緊，氯化鎂泄漏的安全事故和產(chǎn)品質(zhì)量惡化的事例都有發(fā)生。目前獨(dú)聯(lián)體國(guó)家的下排式技術(shù)、工藝應(yīng)用較為成熟，但操作十分麻煩。國(guó)內(nèi)20世紀(jì)50年代，曾在上海第二冶煉廠對(duì)氯化鎂下排式進(jìn)行過嘗試，但終因設(shè)備的安全性、可靠性達(dá)不到要求中斷試驗(yàn)。

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《鈦冶金》：現(xiàn)代有色金屬冶金科學(xué)技術(shù)叢書。

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