티타늄 스펀지에 대해 알아야 할 사항

티타늄 스폰지는 티타늄 합금 및 기타 티타늄 제품 생산에 사용되는 중요한 원료입니다. 그렇다면 티타늄 스펀지는 어떻게 생성되나요? 간략한 소개는 다음과 같습니다.

⑴ 염소화 공정. 사염화티타늄은 티타늄 스펀지 생산의 주요 원료입니다. 현재, 비등 염소화, 용융염 염소화 및 용광로 염소화의 세 가지 주요 제조 방법이 있습니다.

비등염소화법은 현재 사염화티타늄을 생산하는 주요 방법이다. 끓는 염소화는 미세한 티타늄이 풍부한 물질과 고체 탄소질(석유 코크스) 환원제를 사용하여 고온 및 염소 가스 흐름의 작용으로 유동 상태에서 염소화 반응을 수행하여 사염화티타늄을 생성하는 방법입니다. 수십 년의 연구 개발 끝에 이 방법은 성숙한 생산 공정을 갖추고 있으며 국내외에서 널리 사용됩니다.

용융염염소화법은 잘게 분쇄한 티타늄 슬래그나 금홍석, 석유코크스를 용융염(주성분은 KCl, NaCl, MgCl2, CaCl2) 매질에 현탁시키고, 염소가스를 통과시켜 사염화티타늄을 제조하는 방법이다.

고로염소처리는 염화티타늄 슬래그(또는 금홍석)와 석유코크스를 미세하게 분쇄하고, 바인더를 첨가하고, 이를 혼합하여 연탄을 형성한 후 코킹하는 작업을 포함합니다. 생성된 연탄은 수직 염소화로에 쌓입니다. 고체층 상태의 염소가스와 반응하여 사염화티타늄을 생성하는 방법을 고정층염소화 또는 펠렛염소화라고도 한다. 이 방법은 출력이 낮고 제품 품질이 낮기 때문에 기본적으로 제거되었습니다.

⑵ 정제과정

사염화티타늄의 정제 및 정제에는 주로 증류를 사용하여 고비점 불순물과 저비점 불순물을 제거하는 방법과 화학적 방법을 사용하여 바나듐 불순물을 제거하는 방법이 포함됩니다.

사산화티탄 증류를 위해 우리나라에서는 오랫동안 고효율 플로트 밸브 증류탑을 사용해 왔으며 효과가 매우 좋습니다.

바나듐 제거 방법으로는 과거에는 구리선을 사용하여 바나듐을 제거해 왔다. 그러나 동선 소모량이 많고 비용이 높으며 노동 강도가 높은 등의 문제가 있습니다. 이 방법은 현재 점차적으로 제거되고 있습니다. 알루미늄 분말에서 바나듐을 제거하는 것은 비용이 저렴하고 폐수가 발생하지 않는 더 나은 방법입니다. 바나듐 제거 슬래그는 중국에서 추진되고 있는 바나듐 추출에도 사용될 수 있다.

⑶ 환원증류 공정

티타늄 스펀지를 생산하기 위해 환원 증류법이 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 조합 프로세스에는 "I형 조합 방법"과 "∩형 조합 방법"의 두 가지가 있습니다. I형 조인트 방식은 직렬 방식이라고도 하고, ∩형 조인트 방식은 병렬 방식이라고도 합니다. 두 방법 모두 고유한 장점이 있으며 우리나라에서는 사용됩니다.

⑷ 전해마그네슘 공정

현재 해외 티타늄 스폰지 공장에서는 다극 전해조와 분리막이 없는 마그네슘 전해조를 널리 사용하고 있습니다. 그러나 국내 전해 마그네슘 기술은 상대적으로 낙후되어 티타늄 스펀지 생산 시 전력 소비와 염소 소비가 높습니다. 따라서 최근 몇 년 동안 새로운 국내 공장에서는 첨단 대규모 다극 전해조와 분리막이 없는 마그네슘 전해조를 채택하고 생산 기술이 크게 향상되었습니다.

현재 우리나라 티타늄 스펀지 생산능력은 세계 1위이다. 그러나 국제 선진 수준에 비해 생산 규모, 생산 기술 및 제품 품질에는 여전히 일정한 격차가 있습니다. 진정한 국제선진수준에 도달하기 위한 과제는 여전히 매우 어렵습니다.