Способ получения металлического титана Советский патент 1958 года по МПК C22B34/12 C22B4/00 

Известные способы получения металлического титана из его окислов или хлоридов характеризуются сложной технологией, высокими энергетическими затратами и периодичностью процесса.

Для устранения указанных недостатков предлагается, согласно изобретению, разложение соединений титана осуществлять воздействием на них безэлектродного высокочастотного электрического разряда при нормальном давлении, в атмосфере реагирующих газообразных веществ с непрерывной их подачей и удалением.

На чертеже изображена схема аппарата для осуществления предлагаемого способа.

Аппарат для разлол;ения хлоридов или окиси титана включает в себя реактор 1 из изоляционного материала, электроды 2 и металлический кожух 3. Реактор 1 выполнен из изоляционного материала и футерован изнутри плавленым кварцем, керамикой и т. п. Средняя часть реактора охвачена гексагональным индуктором 4, укрепленным на опорных изоляторах.

Высокочастотный разряд осуществляется в вакууме при остаточном давлении, примерно 1 -10 мм рт. столба, в атмосфере реагирующих газообразных веществ (например, паров титана). Затем давление газов в реакторе поднимается до атмосферного путем подачи новых количеств исходного продукта. При образовании разряда газообразные вещества, находящиеся в реакторе, расщепляются на атомы, так как при безэлектродном разряде ионы и электроны приобретают высокие скорости, эквивалентные температурам в несколько тысяч градусов. Продукты разложения, выходя из зоны разряда, резко охлаждаются, вследствие чего скорость обратной реакции между титаном и хлором оказывается весьма малой. Эти продукты отводятся в холодильник, где неразложившаяся часть газов конденсируется, а хлор подается в газосборник, либо непосредственно в аппарат для хлорирования новых порций окиси титана.

Образовавшийся в зоне разряда металлический титан в виде тонкого порошка либо губчатого кускового металла подвергается сплавлению путем воздействия безэлектродного высокочастотного разряда. Такой способ обеспечивает высокую скорость сплавления при непрерывности процесса и высокую степень чистоты металла, так как он не соприкасается со стенками реакционного сосуда.

Аппарат для сплавлеиия порошкообразного или губчатого кускового металла отличается от реактора для разложения хлоридов титана наличием герметизированного букера и приемника жидкого металла (например, изложницы, охлаждаемой водою). Сплавление металлического титана можно также осуществлять в том же самом реакторе, где производится разложение окислов или хлоридов титана путем повторного воздействия на полученный металл высокочастотным разрядом.

Предмет изобретения 1. Способ получения металлического титана из его окислов или хлоридов, отличающийся тем, что, с целью осуществления непрерывного процесса, упрощения технологии и снижения энергетических затрат, разложение соединений титана осуществляют воздействием на них безэлектродного высокочастотного электрического разряда при нормальном давлении, в атмосфере реагирующих газообразных веществ, подача и удаление которых осуществляются непрерывно.

2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что образующийся металлический порошкообразный или губчатый титан сплавляют в атмосфере инертного газа в том же аппарате, в котором осуществляется процесс по п.1, путем повторного воздействия высокочастотного разряда.