東北大學(xué)成功實(shí)現(xiàn)“零污染”低成本制取鈦粉
【中鎢在線新聞網(wǎng)-鎢新聞】
近日，東北大學(xué)教授馮乃祥的團(tuán)隊(duì)成功研究出新的工藝技術(shù)，使鈦的還原率達(dá)到100%，并實(shí)現(xiàn)“零”排放。與現(xiàn)行方法相比，鈦粉的生產(chǎn)成本至少可以降低50%。
鈦的傳統(tǒng)制備方法為四氯化鈦鎂熱還原法，也被稱為克勞爾（Kroll）法，這也是目前工業(yè)上生產(chǎn)鈦的唯一方法。該方法產(chǎn)出物中鈦僅占55%左右，而且整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程都涉及氯和氯化合物的生成，且生產(chǎn)過(guò)程排放含氯廢氣和含氯廢渣，對(duì)環(huán)境和人類健康的影響較大。例如，環(huán)境中的有機(jī)氯化物能夠消耗臭氧，危害人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引發(fā)癌癥；對(duì)土壤和地下水造成嚴(yán)重污染。為此，冶金工作者一直致力于研究和探索新的鈦冶金方法，但一直沒(méi)有突破性進(jìn)展和成果。
馮乃祥教授團(tuán)隊(duì)的方法以氟鈦酸鈉為原料，以鋁為還原劑，制取鈦粉并副產(chǎn)品無(wú)鈦冰晶石（在電解鋁工業(yè)作助熔劑、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光劑）。據(jù)馮乃祥教授介紹，該新工藝和技術(shù)不僅可以使鈦的還原率達(dá)到100%，鋁的利用率可同樣可以達(dá)到100%，而且整個(gè)過(guò)程無(wú)任何廢氣、廢渣、廢液的排放；新方法制備鈦的工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不存在難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的任何技術(shù)問(wèn)題；該工藝不僅可以生產(chǎn)純鈦粉，還可以生產(chǎn)任意組分含量的鈦鋁合金粉，以滿足不同鈦合金構(gòu)件和制品，特別是商用客機(jī)和殲擊機(jī)上3D打印大型鈦構(gòu)件技術(shù)對(duì)鈦合金的要求。
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