Osobine titanija

Titan je lakični srebrno-bijeli metal s jedinstvenim nizom fiziko-kemijskih karakteristika. njegova gustina iznosi 4,5 g/cm³, što je gotovo dvostruko lakši od čelika, ali po čvrstoći je usporediv s visokoprilagođenim čeličnim legurama. temperatura topljenja titanija — 1668 °C, temperatura pare — 3260–3300 °C.

Titan ima visoku otpornost na koroziju zahvaljujući čvrstoj oksidnoj plići na površini. On je otporan na utjecaj morske vode, kiselina, alkalija i hlorida. Metal je biosovместan i nemagnetski, što širi sfere njegove upotrebe. Kad se zagrije iznad 600 °C, titan aktivno reagira s kisikom, tako da se topi u vakuumu ili inertnoj sredini.

Po širenosti u zemljinoj kori titan zauzima četvrto mjesto među konstrukcijskim metalima, izostajući samo aluminij, željezo i maganij. glavni minerali su ilmenit i rutil.

Primjena titanija

Aerokonstrukcija i kosmos

Titan se široko koristi u avijaciji i raketsko-kosmičkoj industriji. iz njega se proizvode dijelovi motora, lopatke turbina, elementi planera, veznice i konstrukcijski elementi. visoka specifična čvrstoća omogućuje smanjenje težine letjelica. legure s aluminijem, vanadijem, zirkonijem i molibdenom se koriste u nodcima koji rade na visokim temperaturama.

Medicina

zahvaljujući biosovместnosti titan se koristi za proizvodnju implantata: umjetnih zglobova, zubnih implantata, kostnih pločica, vrpca i kirurških alata. Titan ne izaziva odlaganje i alergijske reakcije, a porozna površina prilagođava se kostnoj tkani.

hemija i naftno-gazovna industrija

otpornost na koroziju titanija čini ga neizostavljivim za izradu reaktora, izmjenjivača toplote, cijevi i pumpi koji rade u agresivnim sredinama. On je otporan na kiseline, hloride i druga koroziona sredstva.

brodogradnja

Titan se koristi za stvaranje trupa brodova, propelerâ i drugih elemenata koji su izloženi utjecaju morske vode. Metal ne korodira u morskoj vodi, što produžuje životni vijek brodova.

atomsko energetika

Titan se koristi za izradu cijevi, izmjenjivača toplote i drugog oprema atomskih elektrana. njegova otpornost na zračenje i koroziju osigurava sigurnost elemenata nuklearnih reaktora.

Proizvodnja titanija

Proizvodnja titanija je složen i energetski zahtjevni proces, koji uključuje nekoliko koraka:

• Halogenacija rude. Ilmenit ili rutil se obrađuju halogenom u prisustvu ugljika, dobivajući tetraklorid titanija (TiCl₄).
• Rezultiranje. Tetraklorid se rezultira magnijem (magnitotermalni metod) ili natrijem, dobivajući titansku gomilicu.
• Peremagljanje. Gomilicu se peremagljuje u vakuumnim dušičnim pećima za dobivanje kovinskih čeličaka.
• Legiranje. Za dobivanje legura s zadanim osobinama se dodaju aluminij, vanadij, molibden i drugi elementi.

glavne tehnologije proizvodnje su magnitotermalni metod (Krola) i natrijotermalni. moderni istraživanja usmjeravaju se na smanjenje energonskih potrošnji i poštenje proizvodnje, uključujući razvoj novih legura i tehnologija prskanja.

Države koje iskopašu titan

svjetski tržište titanskog sirovina karakterizira visoka koncentracija proizvodnje u nekoliko zemalja. vodećima po iskopavanju titanskog koncentrata su:

• Kina — najveći proizvođač, koji osigurava oko 34–35% svjetske proizvodnje.
• Australija — drugi po veličini proizvođač, udio iznosi 14–17%.
• Mozambik — oko 11–12% svjetske proizvodnje.
• Južnoafrička Republika — udio oko 9%.
• Indija — oko 7–8%.
• Senegal — oko 4–5%.
• Ukrajina — do 4–5% (udio se smanjio u zadnjih godina).

drugi značajni proizvođači su Vijetnam, Kanada, SAD, Rusija, Norveška i Brazil. godine 2020. procjenjen je da je volum svjetske proizvodnje titanskog koncentrata iznosio 7–8 milijuna tona.

najveća iskopavanja ilmenitnih ruda se nalaze u Australiji, Kini, Indiji, Južnoafričkoj Republici i Brazilu. iskopavanja rutila su uglavnom koncentrirana u Australiji, Indiji i Južnoafričkoj Republici.

u Rusiji glavni proizvođači su tvrtke na Uralu i u Sibiru, a također se razvija Tugansko iskopavanje u Tomskoj oblasti.
© library.rs

Permanent link to this publication: