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
19
fattig, titananrikad slagg lämpad för
titanvitt-fabrikerna.
Tyskarnas under kriget bedrivna arbeten
upptogs efter fredsslutet i andra länder. I Kanada är
en jättelik anläggning för smältning av ilmenit i
elektriska ugnar med kol och kalk under
byggnad och delvis redan igångsatt. Härvid erhålles
tackjärn samt en slagg med 70 % Ti02 och 6 %
FeO (US Pat. 2 476 453, Tekn. T. 1951 s. 956).
Denna metod gör det möjligt att utnyttja de
svenska titanomagnetitmalmerna som
titanrå-vara. Dessa är nämligen alldeles för järnrika för
att annars kunna utnyttjas under normala
konjunkturer. Som exempel på sammansättningen
kan nämnas att titanomagnetitmalm från Södra
Ulvön innehåller 8 % Ti02, 25 % Fe och 0,35 %
V205 samt härur anrikad järnslig 18 % Ti02,
53 % Fe och 1,1 % V205. Detta är att jämföra
med exempelvis en norsk, anrikad ilmenitslig,
som innehåller 43 % Ti02 och 36 % Fe.
Vid smältningen erhålles en slagg, vars
sammansättning naturligtvis beror av malmens
sammansättning, använt flussmedel etc., men allmänt
gäller, att slaggen i förhållande till malmen
innehåller avsevärt mindre järn, mer titan och mer
gångart. I den mån malmen innehåller vanadin,
vilket de flesta titanomagnetitmalmer gör,
återfinns även vanadinet i slaggen.
Bearbetning av slaggen kan nu tänkas ske
enligt två vitt skilda metoder. Den ena innebär att
titandioxidpigment framställs genom läkning av
slaggen med svavelsyra, varefter dioxiden
eventuellt kloreras för att ge titantetraklorid. Alla
dessa delprocesser är redan i bruk i teknisk
skala. En annan fördel skulle kanske vara, att
det med denna metod troligtvis är lättare att
tillvarata eventuellt förekommande vanadin.
Vid den andra metoden skall man direkt
bearbeta slaggen på titantetraklorid och sedan därur
eventuellt framställa titandioxidpigment eller
metalliskt titan. Inom parentes kan nämnas, att
man av patentlitteraturen att döma för
närvarande tycks ha mycket stort intresse för detta
sätt att tillverka dioxiden. Metoden är emellertid
byggd på delprocesser, som såvitt bekant ännu
ej tillämpats i kommersiell produktion.
Vilken av de två metoderna, som skall
användas, får avgöras genom ekonomiska och tekniska
kalkyler från fall till fall. I det fortsatta skall
endast de tekniska aspekterna av själva
klorid-tillverkningen belysas.
Klorering av titanrik slagg
Resultat av försök att tillverka titantetraklorid
ur slagg har så vitt bekant ej publicerats. En
undersökning utförd av Miöen vid KTH,
innefattande försök i laboratorieskala,
termodynamiska beräkningar och studium av litteratur på
angränsande områden, har emellertid i korthet
givit följande syn på saken.
På grund av framställningssättet måste slaggen
förutom titan och järn även innehålla någon eller
några av metallerna natrium, kalcium,
magnesium, aluminium och kisel. Försöker man
klorera en briketterad blandning av kol och slagg
kontinuerligt i en schaktugn på konventionellt
sätt, medför närvaron av de nämnda metallerna
i slaggen en synnerligen ogynnsam effekt på
klo-reringens resultat. Åtminstone kalcium och
magnesium kloreras fullständigt och de övriga
metallerna mer eller mindre fullständigt, innan allt
titan i slaggen hunnit bli klorerat, varför
klor-förbrukningen blir hög.
Slaggen fordrar högre kloreringstemperatur än
andra, konventionella råmaterial. Denna
temperatur är i praktisk drift svår att upprätthålla,
i synnerhet om större mängder kisel finns
närvarande, emedan dennas reaktion med klor är
endoterm. Även relativt små mängder av Na20,
CaO och MgO — sammanlagt 5 % enligt
uppgift4 — försvårar ugnsdriften i hög grad.
Natriumklorid smälter vid 800°C, kalciumklorid vid
774°C och magnesiumklorid vid 708°C. När
dessa salter smälter, uppstår upphängning och
sam-manbakning av chargen. Slaggen innehåller
normalt sammanlagt bortåt 15 % av Na20, CaO och
MgO, varför det torde vara mycket svårt om ej
omöjligt att klorera den i schaktugn.
Genom att i stället först framställa titankarbid
ur slaggen kringgår man svårigheterna vid
slaggens klorering. Vid karbidframställningen kan
Na, Ca, Mg, Si etc. åtminstone delvis förflyktigas.
På grund härav samt även av andra orsaker är
den bildade titankarbiden lätt att klorera.
Karbiden kan framställas i en ljusbågsugn eller
i en motståndsugn av karborundumtyp. (Jämför
framställning av zirkoniumkarbid ur zirkon6.)
Efter krossning till nötstora bitar är karbiden
färdig att kloreras. Reaktionen är starkt exoterm
(tab. 1), varför ingen värmetillförsel erfordras.
Temperaturen behöver ej vara högre än 500°C.
Denna metod är utan tvekan tekniskt
genomförbar. Dess svaga punkt är naturligtvis
karbidtillverkningen, som är energikrävande och, när
motståndsugn används, omständlig. Detta
uppvägs emellertid av den låga klorförbrukningen
i jämförelse med den vid direkt klorering av
slaggen. Denna metod kan för övrigt av förut
omtalade skäl ej ens anses tekniskt genomförbar,
innan omfattande experimentarbete nedlagts.
Reningsmetoder
Ren TiCl4 är en färglös vätska, vars kokpunkt
ligger vid 136°C (jfr SiCl4 56,8°C). Vid kontakt
med atmosfären reagerar den med luftens
vattenånga och bildar hydrater under stark
dimbildning.
Kommersiell titantetraklorid är vanligen en
rödgul vätska. Missfärgningen beror oftast på
närvaro av hydrater, järnklorid och vanadin-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
