Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 2. 13 januari 1953 - Framställning av titantetraklorid, av Thomas Miöen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
13 januari 1953
17
Framställning av titantetraklorid
Civilingenjör Thomas Miöen, Skelleftehamn
Världen runt har man sedan årtionden tillbaka
arbetat på problemet att framställa
titantetraklorid. Motivet för det stora intresse, man
sålunda visat titantetrakloriden, har emellertid skiftat
avsevärt under årens lopp. Att vid
titanvittfram-ställningen åtminstone delvis försöka ersätta
sulfatmetoden, som har sina brister, med en
kloridmetod har alltid intresserat fackmännen.
Som dimbildare har titantetrakloriden
naturligtvis alltid kunnat påräkna uppmärksamhet
från militärt håll. Under andra världskriget
användes t.ex. nästa all i Tyskland framställd
titantetraklorid till militära ändamål. I Australien
däremot var drivfjädern vid försök med egen
produktion att man hade brist på tennklorid
(tenn), vilken i många fall kan ersättas med
titantetraklorid. Under slutet av andra
världskriget och tiden därefter har emellertid
titantetraklorid kanske mest haft intresse som
utgångsmaterial vid framställning av metalliskt
titan.
Denna metall har synnerligen värdefulla
egenskaper (Tekn. T. 1950 s. 441, 1025), och mycket
arbete har nedlagts, särskilt i USA, på att
framställa titan i stor skala till rimligt pris, ett arbete
som alltjämt pågår och som kanske resulterar i
en smältelektrolytisk process utgående från
titantetraklorid. När man hittills såsom främsta
framställningsmetod valt Kroll-processen — reduktion
av titantetraklorid med magnesium — är det
naturligt, att de tidigare tillverkningsmetoderna för
titantetraklorid tagits under omprövning.
Den största förändring som härvid skett är, att
man måst utarbeta en ny reningsprocedur. Den
råa titantetrakloriden, vars renhet tidigare varit
tillräcklig för de flesta användningsområden, är
nämligen ej användbar för Kroll-processen, som
fordrar en mycket ren produkt. Man har
emellertid även försökt förbättra själva
tillverkningsmetoderna för att erhålla en billigare produkt,
ty detta skulle i hög grad bidra till att sänka
priset på titanmetall.
Råvaror
De två viktigaste titanråvarorna är mineralen
ilmenit och rutil (Tekn. T. 1950 s. 1021). Ilmenit
är kemiskt sett järntitanat, FeTi03, och rutil
ti-tandioxid, Ti02. Bägge förekommer i vissa strand-
661.882.321
sänder i mycket stora kvantiteter, men för
ilmenit är förekomsten i bergmalmer viktigast.
Ilmenit är billigast och oerhörda kvantiteter
därav förbrukas av titanvittindustrin. Däremot
framställs titantetraklorid endast i ringa
utsträckning direkt ur ilmenit, detta främst av
tekniska skäl. Man föredrar järnfattigt
rutilkon-centrat samt titandioxidpigment (titanvitt),
varvid man dock av tekniska skäl oftast först
framställer en mellanprodukt, titankarbonitrid eller
ibland titankarbid.
Några av världens största ilmenit- och
rutil-fyndigheter finns i Norge, men Sverige saknar
tyvärr sådana malmer. Här i landet finns endast
titanomagnetitmalmer, vilka är så fattiga på
titan, att de närmast kan betraktas som
järnmalmer. Fyra fyndigheter är av sådan
storleksordning, att de kan tänkas bli föremål för brytning,
nämligen Smålands Taberg, Routevare, Södra
Ulvön och Kramsta.
Reaktioner
Titantetraklorid kan framställas genom
inverkan av klorgas vid hög temperatur på olika
titanföreningar inklusive den rena metallen,
varvid gasformig TiCU erhålles och bringas att
kondensera. Om man emellertid använder
råmaterial, som innehåller syre, såsom ilmenit, rutil
eller titandioxid, måste ett reduktionsmedel —
oftast kol, ibland koloxid eller kolväten — sättas
till beskickningen resp. klorgasen för att binda
syre1. Detta framgår tydligt av termodynamiska
data (tab.l).
Tabell 1. Ändring i fri energi och entalpi vid bildning av
titantetraklorid.
Fri energi Entalpi
298° K 1 000°K 298°K 1 000°K
kcal/mol kcal/mol kcal/mol kcal/mol
TiOa + 2 CL =
= TiCL, (g)" + 02 ... + 42 + 39 +46 +52
TiOa + 2 Cl2 + 2 C =
= TiCl4 (g) + 2 CO — 24 —57 — 6,8 — 1,2
TiC + 2 CL = TiCU (g) — 108 — 82 — 116 — 109
Som synes är bildningen av TiCl4 ur titankarbid
en avsevärt mer värmeavgivande reaktion än
bildningen ur titandioxid, ett förhållande som
utnyttjas tekniskt. Reaktionen TiOs -j- 2 Cl2 -f
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
