[发明专利]一种海绵钛生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海绵钛生产方法。

背景技术

海绵钛是金属热还原法生产出的海绵状金属钛。纯度(质量)一般为99.1%～99.7%。杂质元素(质量)总量为0.3%～0.9%，杂质元素氧(质量)为0.06%～0.20%，硬度(HB)为100～157，根据纯度的不同分为MHTiO至MHTi4五个等级。海绵钛为制取工业钛合金的主要原料。

海绵钛生产是钛工业的基础环节，它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。把钛铁矿变成四氯化钛，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属反应，就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的，还必须把它们在电炉中熔化成液体，才能铸成钛锭。

JP特开2004-244715A公开了一种钛的制造方法，主要是循环利用氯化镁的问题；JP特开2005-213548A公开了钛的低级氯化物如二氯化钛或三氯化钛还原制备金属钛的方法，JP昭60-89529公开了一种金属钛的制造方法，其采用的镁还原四氯化钛的方法，其主要是克服反应炉大型化带来的问题；JP特许第2998827号公开了一种钛的制造方法，主要是研究了冷却手段以及碱土金属的作用；主要还是采用镁还原法。

现有技术多侧重于镁还原法研究制备钛，容易生成颗粒钛夹杂在海绵钛缝隙中，堵塞液体镁上爬的通道，降低了镁的利用率，增加了成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种海绵钛的制备方法。

本发明所制备一种海绵钛的生产方法，原料为钠、氯化钠和四氯化钛，其特征在于原料组成为Na：NaCl：TiCl₄＝8:（1-1.25）：24。

具体工艺步骤为：

（1）按原料比例备料；

（2）将金属钠装入反应炉中；

（3）将氯化钠颗粒或粉末披覆在金属钠层上；

（4）通入惰性气体保护并进行随后脱气，然后加入四氯化钛进行反应，四氯化钛为均匀加入，在2h内加入完毕；

（5）排出NaCl。

本发明的技术效果在于：

1、使用钠而非镁，更加低成本的用于制造海绵钛；

2、使用氯化钠作为初始加入物质，有利于降低金属钠与反应容器之间的表面张力，有利于冶炼还原。

具体实施方式

实施例一

海绵钛的生产方法如下：

（1）按原料比例Na：NaCl：TiCl₄＝8:1：24备料；

（2）将金属钠装入反应炉中；

（3）将氯化钠颗粒或粉末披覆在金属钠层上；

（4）通入惰性气体保护并进行随后脱气，然后加入四氯化钛进行反应，四氯化钛为均匀加入，在2h内加入完毕；

（5）排出NaCl。

实施例二

海绵钛的生产方法如下：

（1）按原料比例Na：NaCl：TiCl₄＝8:1.25：24备料；

（2）将金属钠装入反应炉中；

（3）将氯化钠颗粒或粉末披覆在金属钠层上；

（4）通入惰性气体保护并进行随后脱气，然后加入四氯化钛进行反应，四氯化钛为均匀加入，在2h内加入完毕；

（5）排出NaCl。

具体技术参数结果见表1：

表1本实施例与对比例的质量对比表

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。