Спосіб отримання металевого титану електролізом розплавленої солі з циркуляцією титану

1. Спосіб отримання металевого титану електролізом розплавленої солі з циркуляцією титану, який відрізняється тим, що включає етапи, на яких: і) відновлюють тетрахлорид титану ТіСl4 до щонайменше одного з трихлориду титану ТіСl3 та дихлориду титану ТіСl2 в хлоридній розплавленій солі металевим титаном Ті; та іі) піддають електролізу щонайменше один з ТіСl3 та ТіСl2 в хлоридній розплавленій солі задля формування металевого титану. C2 2 (19) 1 3 ла для виготовлення губчатого титану, та губчатий титан, отриманий за допомогою цього процесу, як правило очищують із застосуванням способу вакуумно-дугового переплавлення. Зокрема, процес виготовлення губчатого титану із застосуванням способу Кролла включає етапи, на яких: по-перше, отримують тетрахлорид титану (ТіСl4) шляхом хлорування діоксиду титану (ТіО2) з додаванням вуглецю (С) (див. наступне рівняння реакції (1)), отримують губчатий титан шляхом термічного відновлення металевим магнієм (дивись наступне рівняння реакції (2)) та піддають вакуумній перегонці отриманий губчатий титан задля отримання комерційного губчатого титану. ТіО2+2Сl2+2С→ТіСl4+2СО, (1) 2Mg+TiCl4→2MgCl2+Ti. (2) Під час вироблення губчатого титану за способом Кролла металевий Mg отримують електролізом MgCl2, та газоподібний хлор (Сl2), отриманий електролізом, в свою чергу застосовують для отримання хлориду титану, таким чином, весь процес виробництва включає чотири головних етапи, тобто хлоридизацію ТіО2, термічне відновлення магнієм, вакуумну перегонку та електроліз MgCl2. Спосіб сприяє високій продуктивності, здатний виробляти губчатий титан з гарною якістю та сприяє комерціалізації, таким чином, здається, що цей спосіб на даний час є незамінним. З іншого боку, даний спосіб має недоліки, такі як довге протікання процесу, зайві етапи, високе енергоспоживання та труднощі в досягненні безперервних процесів, що призводить до високої вартості виробництва губчатого титану. Наприклад, губчатий титан, вироблений за способом Кролла, має ціну, значно вищу ніж сталь, та має ціну за вагу одиниці, тричі вищу ніж металевого алюмінію. Більш того, процес Кролла на даний час достатньо довго застосовували, та можна зробити невеликі удосконалення в ньому. В цьому випадку очікується, що може бути розроблено спосіб виробництва металевого титану з більш низькою ціною. На даний час типові способи включають: OS спосіб, FFC процес, QIT процес, USTB спосіб, PRP спосіб, електроліз TiCl4, спосіб Хантера, спосіб Армстронга (відновлення за допомогою Na), SOM техніка, виробництво Ті в вакуумі і т. д., але індустріалізація на даний час не реалізована через різні їх недоліки. Через те, що ТіСl4 застосовують як сировину в способі Кролла, виношується ідея такого способу отримання металевого титану безпосереднім електролізом ТіСl4. Як результат, можна уникнути недоліку, що існує у відновленні та перегонці способу Кролла. Проте дослідження показали, що ТіСl4, найбільш поширений в хлоридах титану, має значно високий тиск пару за температури електролізу розплавленої солі та має суттєво високу розчинність (