Processament de titani, l'extracció de titani a partir dels seus minerals i la preparació dels aliatges de titani o compostos per al seu ús en diversos productes.
El titani (Ti) és un metall tou, dúctil, de color gris platejat, amb un punt de fusió de 1.675 ° C (3.047 ° F). A causa de la formació a la superfície d'una pel·lícula d'òxid relativament inerta químicament, té una excel·lent resistència a la corrosió en la majoria dels ambients naturals. A més, és lleuger, amb una densitat (4,51 grams per centímetre cúbic) a mig camí entre l'alumini i el ferro. La seva combinació de baixa densitat i alta resistència li confereix la relació força-pes més eficient dels metalls comuns per a temperatures de fins a 600 ºC.
Com que el seu diàmetre atòmic és similar a molts metalls comuns com l'alumini, el ferro, l'estany i el vanadi, el titani es pot aliar fàcilment per millorar les seves propietats. Igual que el ferro, el metall pot existir en dues formes cristal·lines: hexagonal tancat (CV) per sota de 883 ° C (1.621 ° F) i cúbic centrat en el cos (cc) a temperatures més altes fins al seu punt de fusió. Aquest comportament al·lotròpic i la capacitat d’aliatge amb molts elements donen com a resultat aliatges de titani que presenten una àmplia gamma de propietats mecàniques i resistents a la corrosió.
Tot i que els minerals de titani són abundants, l’alta reactivitat del metall amb l’oxigen, el nitrogen i l’hidrogen a l’aire a temperatures elevades necessita processos de fabricació i fabricació complicats i, per tant, costosos.
Història
El mineral de titani va ser descobert el 1791 a les sorres de la platja de Cornish per un clergue anglès, William Gregor. La identificació real de l’òxid es va fer uns quants anys més tard per un químic alemany, MH Klaproth. Klaproth va donar al component de metall d'aquest òxid el nom de titani, després dels titans, els gegants de la mitologia grega.
El titani pur metàl·lic va ser produït per primera vegada el 1906 o el 1910 per MA Hunter a l'Institut Rensselaer Polytechnic (Troy, Nova York, EUA) en col·laboració amb la General Electric Company. Aquests investigadors creien que el titani tenia un punt de fusió de 6.000 ° C (10.800 ° F) i, per tant, era un candidat a filaments de làmpades incandescents, però, quan Hunter va produir un metall amb un punt de fusió més proper a 1.800 ° C (3.300 ° F), es va abandonar l’esforç. Tot i això, Hunter va indicar que el metall tenia certa ductilitat i que el seu mètode per produir-lo mitjançant la reacció del tetraclorur de titani (TiCl 4) amb sodi al buit es va comercialitzar més tard i es coneix com el procés de Hunter. El metall de ductilitat significativa va ser produït el 1925 pels científics holandesos AE van Arkel i JH de Boer, que dissociaven tetraiodida de titani en un filament calent en una bombeta de vidre evacuada.
El 1932, William J. Kroll, de Luxemburg, va produir quantitats significatives de titani dúctil combinant TiCl 4 amb calci. El 1938 Kroll havia produït 20 quilograms de titani i estava convençut que posseïa excel·lents propietats de corrosió i resistència. Al començar la Segona Guerra Mundial va fugir d’Europa i va continuar la seva tasca als Estats Units a la Union Carbide Company i més tard a l’Oficina de Mines dels Estats Units. En aquest moment, havia canviat l’agent reductor de calci a magnesi metàl·lic. Kroll ara és reconegut com el pare de la indústria moderna del titani i el procés de Kroll és la base de la producció actual de titani.
Un estudi de la Força Aèria dels Estats Units realitzat el 1946 va concloure que els aliatges basats en titani eren materials d'enginyeria de potencialment gran importància, ja que la necessitat emergent de relacions de força / pes més elevades en les estructures i motors d'avió a reacció no podien satisfer-se eficientment ni d'acer ni d'alumini.. Com a resultat, el Departament de Defensa va proporcionar incentius de producció per iniciar la indústria del titani el 1950. Es va fundar una capacitat industrial similar al Japó, l’URSS i el Regne Unit. Després que aquest sector impulsés per la indústria aeroespacial, la disponibilitat prèvia del metall va donar lloc a oportunitats per a noves aplicacions en altres mercats, com ara el processament químic, la medicina, la generació d'energia i el tractament de residus.
Minerals
El titani és el quart metall estructural més abundant a la Terra, només superat per l'alumini, el ferro i el magnesi. Els dipòsits de minerals viables es troben dispersos a tot el món i inclouen llocs a Austràlia, Estats Units, Canadà, Sud-àfrica, Sierra Leone, Ucraïna, Rússia, Noruega, Malàisia i diversos altres països.
Els minerals predominants són el rutil, que és aproximadament un 95 per cent de diòxid de titani (TiO 2), i ilmenita (FeTiO 3), que conté de 50 a 65 per cent TiO 2. Un tercer mineral, el leucoxè, és una alteració de la ilmenita a partir de la qual una part del ferro ha estat filtrada de manera natural. No té contingut específic en titani. Minerals de titani es produeixen en les formacions al·luvials i volcànics. Els dipòsits solen contenir entre un 3 i un 12 per cent de minerals pesats, que consisteixen en ilmenita, rutil, leucoxè, zircon i monazita.
![Batalla de Rocroi història francesa [1643]](https://images.thetopknowledge.com/img/world-history/6/battle-rocroi-french-history-1643.jpg "Batalla de Rocroi història francesa [1643]")
