فرآیند کلرید

فرآیند کلرید برای جداسازی تیتانیوم از سنگ معدن آن استفاده می‌شود. هدف از این فرآیند بدست آوردن تیتانیوم دی‌اکسید با خلوص بالا از سنگ معدن‌هایی مانند ایلمنیت (FeTiO_۳) و روتیل (TiO_۲) است. در این روش از فراریت TiCl_۴ استفاده می‌کند که به آسانی خالص شده و به دی‌اکسید تبدیل می‌شود. سالانه میلیون‌ها تن TiO_۲ توسط این فرآیند تولید می‌شود که عمدتاً به عنوان رنگدانه سفید استفاده می‌شود. فرآیند کلرید تا حد زیادی جایگزین فرآیند قدیمی سولفات شده‌است که برای استخراج آهن و سایر ناخالصی‌ها از سنگ معدن به سولفوریک اسید داغ متکی است.^[۱]

شیمی فرآیند

در این فرایند، ماده اولیه در ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد با کربن و گاز کلر تصفیه می‌شود، که تیتانیم تتراکلرید حاصل می‌شود. تبدیل از سنگ معدن ایلمنیت متداول است:^[۲]

۲FeTiO_۳ + ۷Cl_۲ + ۶C → ۲TiCl_۴ + ۲FeCl_۳ + ۶CO

این فرآیند نوعی واکنش کربوترمیک است که از قدرت کاهنده کربن استفاده می‌کند.

سایر ناخالصی‌ها نیز به کلریدهای مربوطه تبدیل می‌شوند، اما بیشتر آن‌ها نسبت به TiCl_۴ فراریت کمتری دارند. وانادیم تتراکلرید و وانادیم اکسی‌کلرید با TiCl_۴ هم‌تقطیر^[الف] هستند، اما این ناخالصی‌ها را می‌توان با احیای شیمیایی حذف کرد.^[۳] تیتانیوم تتراکلرید با تقطیر خالص می‌شود. سپس می‌توان آن را در شعله اکسیژن یا پلاسما اکسید کرد تا تیتانیوم دی‌اکسید خالص به دست آورد.^[۴]^[۵]

TiCl_۴ + O_۲ + حرارت → TiO_۲ + ۲Cl_۲

به این ترتیب کلر برای استفاده مجدد بازیافت می‌شود.

یادداشت

↑ codistill

منابع

↑ Völz, Hans G. (2005), "Pigments, Inorganic", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a20_243.pub2
↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)
↑ Völz, Hans G. (2005), "Pigments, Inorganic", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a20_243.pub2
↑ "The TiO₂ Process". Ti-Cons. Archived from the original on 20 December 2016. Retrieved 2016-12-17.
↑ Jones, Tony; Egerton, Terry A. (2000). "Titanium Compounds, Inorganic". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (به انگلیسی). John Wiley & Sons, Inc. doi:10.1002/0471238961.0914151805070518.a01.pub3. ISBN 9780471238966.

پیوند به بیرون

"Chloride Process". KRONOS Worldwide, Inc. Retrieved 2020-05-11.
"The Chloride Process from Ti-Cons". Ti-Cons Jendro, Weiland und Partner. Retrieved 2010-06-16.

[3] still

[Ullmann2-1] Völz, Hans G. (2005), "Pigments, Inorganic", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a20_243.pub2

[2] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)

[Ullmann3-4] Völz, Hans G. (2005), "Pigments, Inorganic", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a20_243.pub2

[5] "The TiO₂ Process". Ti-Cons. Archived from the original on 20 December 2016. Retrieved 2016-12-17.

[:12-6] Jones, Tony; Egerton, Terry A. (2000). "Titanium Compounds, Inorganic". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (به انگلیسی). John Wiley & Sons, Inc. doi:10.1002/0471238961.0914151805070518.a01.pub3. ISBN 9780471238966.

[۱]

[۲]

[الف]

[۳]

[۴]

[۵]