海綿鈦生產(chǎn)時(shí)高耗能,高排放,高污染產(chǎn)業(yè)
一段法海綿
鈦,由于它沉浸在NaCl溶鹽小,大氣和鐵壁對它不易污染,因此氧、氮和鐵含量部比較低,僅雜質(zhì)氯離子含量比較高。但該產(chǎn)品的假比重小、粉末鈦多。分布規(guī)律 鈦坨中底部與反應(yīng)器接觸,因此含鐵量比較高。對于預(yù)加鈉工藝,由于初生認(rèn)吸收了鈉中的氧,沉積在反應(yīng)器底部,這一層鈦合氧旦也較高。熔體表層的海綿鈦和爬壁鈦合氧和氨量也餃高。除此之外,鈦坨其余部位的氧、氮、鐵和硅、碳含量大體上是相近的,質(zhì)量也比較好。鈦坨中氯離子含量與海綿鈦結(jié)構(gòu)(致傷性)有關(guān),由于海綿汰結(jié)構(gòu)的非均一性,因此各部位氯離子含量也是非均一的。一般來說,鈦坨中心部位比較致密,氯離子含量低;鈦坨邊部和空心部位比較疏松,氯離子含量比較高。
一段法鈉還原制取的海綿
鈦,氯離子含量較高,在熔鑄成鈦錠的過程中,揮發(fā)分NaCl多,使?fàn)t體的真空度較低,易污染泵油和爐膛,成材率也稍低。為了改善熔鑄性能,在真空熔鑄設(shè)備熔鑄時(shí)應(yīng)加大真空機(jī)械泵的排氣速率,在真空系統(tǒng)中設(shè)置粉塵捕集器,強(qiáng)制收塵即能克服這一缺點(diǎn)。海綿鈦的生產(chǎn)過程中,既有氣體廢物氯氣、氯化氫及四氯化鈦產(chǎn)生,而且有鹵化物等固體廢物產(chǎn)生,廢水自不必說,鈦冶煉排放的廢水中含有大量的鹽酸HCl。氣體廢物的處理,要采用2級水洗和2級堿洗,尾氣方能達(dá)標(biāo);而固體廢物由于產(chǎn)量較大,產(chǎn)生環(huán)節(jié)多,組分復(fù)雜,對其進(jìn)行安全可靠的處理相對困難;廢水的處理,如果是在法治不健全的國家,就只能呵呵了。
前已述及,
鈦的冶煉異常困難,因?yàn)樗幕瘜W(xué)性質(zhì)太過活潑,跟元素周期表里的大多數(shù)元素都能反應(yīng)。其實(shí)鈦的整個(gè)冶煉過程是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程,要想把他分離提煉出來可不是一件簡單容易的事情。拿鈦的金紅石礦來說,人類需要先用氯把他從TiO2那里拽出來,生成TiCl4,然后再用比鈦更活潑可愛的鎂,把他從TiCl4里還原出來,然后再在真空的環(huán)境中把蒸餾,鈦被蒸餾出來渾身疏松而多孔,形似海綿,這便是他名字的由來了。
鈦的整個(gè)冶煉過程是個(gè)電解還原的過程,需要用到大量的電,從來沒有哪種金屬的冶煉用過如此之多的電,以至于他的價(jià)格幾乎是用電費(fèi)堆出來的——每得到一頓海綿鈦,需要3000~4000 kW?h的電量,工業(yè)用電價(jià)格,1度電0.989元,僅僅電費(fèi)都快趕上售價(jià)了,又因?yàn)樗羞^程都要在特殊設(shè)備,特殊環(huán)境(因?yàn)殁伜芑畈?中進(jìn)行,因此他的冶煉成本及其高昂,高昂的成本意味著鈦的冶煉對環(huán)境極不友好,其實(shí)鈦冶煉廠就是一個(gè)巨大的化工廠,高耗能,高排放,高污染。