Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ...

Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ... Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ...

22.10.2013 Views

137 Výroba titánu. Celková svetová ročná produkcia titánu je približne 90 000 ton. Priemyselne sa titán získava predovšetkým z ilmenitu, výrazne menej z anatasu, perovskitu a titanitu. Metóda výroby sa zakladá na reakcii ilmenitu s uhlíkom a chlórom: 2 FeTiO3 + 6 C + 7 Cl2 → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO Reakcia prebieha pri teplote 900 o C a realizuje sa tak, že plynný chlór sa zavádza na rozžeravený rudný koncentrát zmiešaný s koksom. Následne sa pary chloridu titaničitého redukujú horčíkom za neprístupu vzduchu pri teplote 1100 o C v ochrannej atmosfére argónu: TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl2 Táto metóda sa nazýva Krollov proces a poskytuje titán vo forme pórovitého kovu, z ktorého je nutné odstrániť chlorid horečnatý a nezreagovanú časť horčíka. Veľmi čistý titán, určený pre niektoré priemyselné aplikácie, sa pripravuje rafináciou titánu s nižšou čistotou. Táto metóda je založená na reakcii titánu s jódom pri teplote 200 o C a následnom termickom rozklade vzniknutého jodidu titaničitého pri teplote okolo 1300 o C: TiI4 → Ti + 2 I2 Niektoré zliatiny titánu sa vyrábajú jednoduchšou redukciou koncentrátov titánových rúd inými kovmi. Napríklad ferotitán, ktorý obsahuje 15 hmot. % titánu, sa vyrába redukciou železných rúd hliníkom. Ferotitán s obsahom uhlíka sa vyrába redukciou ilmenitu uhlíkom (koksom), zliatina titánu s meďou – redukciou rutilu meďou a zliatina titánu s mangánom, redukciou rutilu mangánom. Vyššie uvedené titánové rudy môžu obsahovať aj prvky zo skupiny lantanoidov, ktoré sú často ďalším významným produktom.

138 Použitie titánu. Titán je ľahký, na vzduchu nekorodujúci kov. Má vysokú pevnosť, ktorú si zachováva aj pri vysokých teplotách. Preto sa využíva najmä ako moderný konštrukčný materiál, napríklad v strojárstve, medicíne (titánové implantáty), v leteckom, kozmickom, strojárskom a automobilovom priemysle, ako aj v mnohých iných oblastiach. Často sa však využíva v podobe rôznych zliatin. Oxid titaničitý je najrozšírenejší biely pigment (titánová bieloba). Zásluhu má na tom predovšetkým jeho ekologická prijateľnosť, ktorá ho dovoľuje používať aj v potravinárskych, kozmetických a farmaceutických produktoch, vysoká krycia schopnosť a absorpcia svetla v UV oblasti. TiO2 je zároveň aj jeden z najdôležitejších katalyzátorov, používaný predovšetkým pre rozklad organických polutantov vo vodách a vo vzduchu; taktiež sa používa ako aditívum do plastov. Karbid titaničitý je veľmi tvrdý materiál, taviaci sa pri teplote 3450 o Obr. 5. 23 Titán C. Zhotovujú sa z neho rezné nástroje a rôzne nekorodujúce zliatiny. Tenké vrstvy na báze TiO2 majú široké využitie v katalýze, elektronike, medicíne a optike. Vo menovaných oblastiach našli využitie aj mnohé iné zlúčeniny titánu.

137<br />

Výroba titánu. Celková svetová ročná produkcia titánu je približne 90 000 ton.<br />

Priemyselne sa titán získava predovšetkým z ilmenitu, výrazne menej z anatasu, perovskitu<br />

a titanitu. Metóda výroby sa zakladá na reakcii ilmenitu s uhlíkom a chlórom:<br />

2 FeTiO3 + 6 C + 7 Cl2 → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO<br />

Reakcia prebieha pri teplote 900 o C a realizuje sa tak, že plynný chlór sa zavádza na<br />

rozžeravený rudný koncentrát zmiešaný s koksom. Následne sa pary chloridu titaničitého<br />

redukujú horčíkom za neprístupu vzduchu pri teplote 1100 o C v ochrannej atmosfére argónu:<br />

TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl2<br />

Táto metóda sa nazýva Krollov proces a poskytuje titán vo forme pórovitého kovu,<br />

z ktorého je nutné odstrániť chlorid horečnatý a nezreagovanú časť horčíka. Veľmi čistý titán,<br />

určený pre niektoré priemyselné aplikácie, sa pripravuje rafináciou titánu s nižšou čistotou.<br />

Táto metóda je založená na reakcii titánu s jódom pri teplote 200 o C a následnom termickom<br />

rozklade vzniknutého jodidu titaničitého pri teplote okolo 1300 o C:<br />

TiI4 → Ti + 2 I2<br />

Niektoré zliatiny titánu sa vyrábajú jednoduchšou redukciou koncentrátov titánových<br />

rúd inými kovmi. Napríklad ferotitán, ktorý obsahuje 15 hmot. % titánu, sa vyrába redukciou<br />

železných rúd hliníkom. Ferotitán s obsahom uhlíka sa vyrába redukciou ilmenitu uhlíkom<br />

(koksom), zliatina titánu s meďou – redukciou rutilu meďou a zliatina titánu s mangánom,<br />

redukciou rutilu mangánom. Vyššie uvedené titánové rudy môžu obsahovať aj prvky zo<br />

skupiny lantanoidov, ktoré sú často ďalším významným produktom.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!