طرح فرآوری کانسارهای حاوی تیتانیوم

تیتانیوم عنصری با نماد Ti و با عدد اتمی ۲۲ در جدول تناوبی عناصر است. این فلز براق به دسته فلزات واسطه تعلق دارد. تقریبا تیتانیوم در بیشتر موارد به صورت آلیاژهایی با فلزات دیگر استفاده می‌شود. این فلزات عبارتند از: آلومینیوم، وانادیوم، مولیبدن، منگنز، آهن، قلع، کروم و زیرکونیم (زرگون). مهمترین آلیاژ این فلز از ترکیب ۹۰ درصد تیتانیوم، ۶ درصد آلومینیوم و ۴ درصد وانادیوم تشکیل شده است که آن را به صورت T نشان می‌دهند. صنعت هوایی بیشترین استفاده را از آلیاژهای تیتانیوم دارد و از آن‌ در بدنه هواپیماها، بخش‌های موتور، چرخدنده‌ها و شیرآلات هیدرولیکی استفاده می‌شود.تیتانیوم در ۱۷۹۰ کشف شد اما تا اوایل دهه ۱۹۰۰ مورد خالص ­سازی قرار نگرفت. بعلاوه، از این فلز تا نیمه دوم قرن بیستم بطور گسترده استفاده نشد. اما اکنون تیتانیوم دارای تجربه حدودا ۵۰ ساله­ ای از استفاده صنعتی مدرن و طراحی برای پشتیبانی از کاربرد خود است. بیشتر این کاربرد در کاربردهای نظامی در هواپیما نظیر SR71 (شکل ۱-۱) یا موتورهای توربین­های گازی (شکل ۱-۲) بوده است. تازه­ ترین موارد استفاده آن شامل مواردی نظیر چوب گلف و دوچرخه می­شود. بدلیل چگالی منحصربفرد، مقاومت به خوردگی و استحکام مناسب آن نسبت به مواد رقیب نظیر آلومینیوم، فولادها و سوپرآلیاژها، تیتانیوم جایگاه ویژه خود را در بسیاری از صنایع پیدا کرده است. برخی واقعیت­های مهم و/یا مزایای مهم آلیاژهای تیتانیوم، مبنای استفاده گسترده امروزه از تیانیوم را نشان می­دهند. طرح فرآوری کانسارهای حاوی تیتانیوم

تاریخچه تیتانیوم

تیتانیوم در ۱۷۹۰ کشف شد اما تا اوایل دهه ۱۹۰۰ مورد خالص ­سازی قرار نگرفت. بعلاوه، از این فلز تا نیمه دوم قرن بیستم بطور گسترده استفاده نشد. اما اکنون تیتانیوم دارای تجربه حدودا ۵۰ ساله­ ای از استفاده صنعتی مدرن و طراحی برای پشتیبانی از کاربرد خود است. بیشتر این کاربرد در کاربردهای نظامی در هواپیما نظیر SR71 (شکل ۱-۱) یا موتورهای توربین­های گازی (شکل ۱-۲) بوده است. تازه­ ترین موارد استفاده آن شامل مواردی نظیر چوب گلف و دوچرخه می­شود. بدلیل چگالی منحصربفرد، مقاومت به خوردگی و استحکام مناسب آن نسبت به مواد رقیب نظیر آلومینیوم، فولادها و سوپرآلیاژها، تیتانیوم جایگاه ویژه خود را در بسیاری از صنایع پیدا کرده است. برخی واقعیت­های مهم و/یا مزایای مهم آلیاژهای تیتانیوم، مبنای استفاده گسترده امروزه از تیانیوم را نشان می­دهند.

ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی تیتانیوم

این فلز نقطه ذوب نسبتا بالایی دارد و به عنوان یک فلز نسوز بسیار مفید است. این ماده پارامغناطیس است و نسبت به سایر فلزات دارای هدایت الکتریکی و حرارتی نسبتا پایینی است.
تیتانیوم نسبت به آلومینیوم ۶۰٪ متراکم تر است اما بیش از دو برابر قوی تر از متداول ترین آلیاژ آلومینیوم است. با این حال ،هنگام حرارت دادان تا دمای بالاتر از ۴۳۰ درجه سانتی گراد (۸۰۶ درجه فارنهایت) قدرت خود را از دست می دهد. این فلز به اندازه برخی از آلیاژهای گرما دیده فولاد سخت نیست. این ماده غیر مغناطیسی و رسانای ضعیف گرما و برق است. در ماشینکاری آن احتیاط لازم است زیرا این ترکیبات می توانند مایع شوند مگر اینکه از ابزارهای تیز و روشهای خنک کننده مناسب استفاده شود. مانند سازه های فولادی آنهایی که از تیتانیوم ساخته می شوند دارای محدودیت فرسودگی هستند که طول عمر را در برخی از کاربردها تضمین می کند.

کاربردهای فلز تیتانیوم

کاربرد به عنوان آلیاژ

تیتانیوم در فولاد به عنوان یک عنصر آلیاژی برای کاهش اندازه دانه و به عنوان یک اکسید کننده در فولاد ضد زنگ برای کاهش محتوای کربن مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز غالباً با آلومینیوم (برای تصحیح اندازه دانه) ، وانادیوم ، مس (برای سخت شدن) ، آهن ، منگنز ، مولیبدن و سایر فلزات آلیاژ می شود. محصولات تیتانیوم (ورق ، ، میله ، سیم ، چدن) کاربردهایی در بازارهای صنعتی ، هوافضا ، تفریحی و بازارهای نوظهور دارند. تیتانیوم پودر شده در تجهیزات تکنولوژیکی به عنوان منبعی از ذرات سوزاننده استفاده می شود.

کاربرد در جواهرسازی

این فلز به دلیل دوام بالا برای جواهر سازی (به خصوص حلقه های تیتانیوم) محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. عدم واکنش پذیری آن باعث می شود برای افرادی که آلرژی دارند و یا افرادی که در محیط هایی مانند استخر شنا از جواهرات استفاده می کنند ، انتخاب خوبی باشد.
این فلز همچنین با طلا آلیاژ تولید کرده و می تواند به عنوان طلای ۲۴ عیار در بازار عرضه شود زیرا سختی طلا را افزایش داده و باعث ماندگاری بیشتر آن می شود.

کاربرد در پزشکی

از آنجا که تیتانیوم زیست سازگار است (غیر سمی است و توسط بدن رد نمی شود) در بسیاری از کاربردهای پزشکی از جمله لوازم جراحی و ایمپلنت استفاده می شود. این فلز برای ابزارهای جراحی ، هدایت تصویر و همچنین صندلی های چرخدار ، عصا و سایر محصولات مورد استفاده در جایی که استحکام بالا و وزن کم مد نظر باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
نانوذرات TiO2به طور گسترده ای در الکترونیک و تحویل داروهای دارویی و آرایشی استفاده می شود.

کد آیسیک مرتبط با صنعت فرآوری کانسارهای حاوی تیتانیوم

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک فرآوری کانسارهای حاوی تیتانیوم به شرح جدول ذیل می باشد

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت فرآوری کانسارهای حاوی تیتانیوم

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد تعرفه گمرکی فرآوری کانسارهای حاوی تیتانیوم به شرح جدول ذیل می باشد

کانسارهای تیتانیوم

مهمترین ذخایر اقتصادی تیتان در کانسارهای پلاسری، دریایی و نیز کانسارهای اولیه در سنگ های آذرین بازیک تا اولترابازیک نهفته اند. کانسارهای اقتصادی تیتانیوم نهشته هایی هستند که دارای بیش از ۱۰ درصد TiO2 در کانسارهای اولیه و بیش از ۱۰ درصد ایلمنیت یا ۵/۱ درصد روتیل در نهشته های پلاسری می‌باشند. عناصر مزاحم در این کانسارها کروم، فسفر، گوگرد، کلسیم و منیزیم می‌باشد. سنگ های گابرو،آنورتیت و گرانیت در سنگ های آذرین و شیست سبز رنگ در سنگ های دگرگونی به عنوان منابع اولیه و سنگ های موجود در محیط های ساحلی، رسوبات رودخانه ای، تلماسه های بادی و ساحلی، افق های لاترینی به عنوان منابع ثانویه تیتانیوم بشمار می‌روند. کانسارهای اولیه تیتانیوم دار در مراحل تشکیل بزرگ ناودیس ها در ارتباط باسنگ های دونیت، پیروکسنیت و گابرو تشکیل می گردند.
تقسیم بندی اسمیرنوف که مهمترین تقسیم بندی کانسارهای تیتانیوم است به شکل پنج تیپ کانسارهای ماگمایی، پلاسری، هوازده، رسوبی – آتشفشانی و در نهایت دگرگونی می‌باشد.

پلاسر (منبع اصلی Ti)

پلاسرهای ایلمنیت وروتیل در رسوبات ماسه ای سیاه رنگ ساحلی و بادی در دوران چهارم زمین شناسی ( عمدتاًمیوسن و هولوسن) وجود دارد . این نوع کانسار به فرم لایه ای و عدسی شکل در داخللایه های آبرفتی دیده می شوند. کانی اقتصادی مهم آن ایلمنیت می باشد. عیار معدنکاری در این نوع کانسار ۱۰۰-۱۰ کیلوگرم ایلمنیت در تن می باشد. بعنوان مثالپلاسرهای ایلمنیت دار کهنوج در کرمان در سنگ میزبان ماسه ای- کنگلومرایی ، درکرانه های ساحلی فلوریدای آمریکا و کانسار کرالا درهندوستان .

کانسارهای ماگمایی

این کانسارها همراه با توده های آذرین مافیک و اولترامافیک لایه ای و گابرو- پیروکسینیت،نوریت وآنورتوزیت می باشند. کانسارهای ماگمایی تیتانیوم دار، کانسارهای مگنتیت و هماتیتتیتانیوم داری هستند که دارای مقدار قابل ملاحظه ای ایلمنیت می باشند . حداقل ۲نوع آنورتوزیت که همراه باآنها کانسارسازی تیتانیوم یافت می شود، تشخیص داده شدهاست که عبارتند از : آنورتوزیت های لایه ای و غیر لایه ای (نفوذی یا ماسیف)Mushif(1957) کانسارهای مگنتیت تیتانیوم دار (تینانومگنتیت)را به ۲ دسته تقسیم کرد:
الف) آنورتوزیت وگابرو – آنورتوزیت
این کانسارها به فرمانتشاری، عدسی شکل و رگه ای می باشند. کانی های اقتصادی مهم آانها ایلمنیت ،مگنتیت ایلمنیت دار، هماتیت ایلمنیت دار و روتیل می باشند. کانسارهای تیتانیوم داردر آنورتوزیت ها به همراه آهن در نقاط داخل قاره ای یافت می شود. بزرگترینآنورتوزیت ها در تل نسی Tallness جنوب نروژ به شکللوپولیت دیده می شود، کانسار سنفوردلیک در نیویورک امریکا و همچنین در کبک کانادااین آنورتوزیت ها یافت می شوند.
کانیهای مهم اقتصادیآنورتوزیت ویومینگ دارای Ti , Feبه صورت ایلمنیت ومگنتیت می باشد. عیار معدن کاری در این نوع کانسارها %۵۰-۱۰=TiO2 می باشد.
ب) کربناتیت
Ti• به همراهخاکهای نادر، فسفر، Zr، MO، Fe،Vدرکربناتیت های همراه با سنگ های قلیایی (عمدتاً گابرو و نوریت) و ساب سیلسیک (سینیتهای قلیایی) یافت می شوند.
بعنوان مثال:کانسارهای نمونه مونتین پاس کالیفرنیا، کارگیل اونتاریوکانادا- مگنتکو(ارکانزاس) که این نوع کربناتیت فاقد یا دارای ساختمان حلقوی می باشد.این گونه کانسارها مهم ترین منابع تیتان در ایران هستند. این کانسارها به فرمانتشاری، عدسی شکل و رگه ای بوده و کانی های اقتصادی مهم این کانسارها ایلمنیتومگنتیت می باشند. عیار معدن کاری این کانسارها %۵۰-۱۰=TiO2 میباشدمانند کانسار پودر هرن در کلرادو امریکا.
Ti• همراه باCu، ورمیکولیت، آپاتیت، Fe، Zr،U ،Thدرکربناتیت های همراه با سنگ های فرابازی (دونیت، پریدوتیت و پیروکسینیت) می باشد.بعنوان مثال کانسار پالابورا در آفریقای جنوبی می باشد که این نوع کربناتیت دارایساختمان حلقوی می باشد. کربناتیت ها در ریفت ای درون قاره ای ( رژیم تکتونیکیسازنده Convergence) تشکیل می شوند.

کانسارهای پگماتیتی

Ti درکانسارهای پگماتیتی به طور محدود دیده شده است. بعنوان مثال پگماتیت حوزه بن کافتانتاریو کانادا.

دگرگونی

با توجه به این کهکانی های تیتانیوم دار (ایلمنیت و روتیل) در برابر هوازدگی مقاوم هستند،بنابرایناغلب به صورت کانی سنگین همراه با مگنتیت، مونازیت، زیرکن، سیلیمانیت، گارنت،کیانیت، آندالوزیت، کروندوم، تورمالین، اسپینل، استرولیت و اپیدوت در آبرفت هایرودخانه ای و ماسه های ساحلی دیده می شوند. در این میان یکی از تمرکزهای مهم کانیهای تیتانیوم دار، ماسه های سیاه رنگ تیتانیوم دار است. خاستگاه پلاسرهایتیتانیوم، سنگهای حاوی کانی های تیتانیوم است که فرسایش و تخریب را پشت سر گذاشتهاند. ماسه های تیتانیوم دار که سنی جوان تر از کرتاسه دارد، فراوانتر می باشند.

تولید سالانه تیتانیوم

تولید سالانه تیتانیوم جهان و برخی کشورها در جدول زیر آورده شده است.

تولید تیتانیوم

تیتانیوم ۰/۶۳ درصد از پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و به عنوان چهارمین و فراوان‌ترین فلز بعد از آلومینیوم،‌ آهن و منیزیم است. رسوبات این عنصر که به سادگی با عمیات معدنی بدست می‌آیند در سرتاسر جهان وجود دارند. سنگ معدن‌های اصلی این فلز عبارتند از: «روتیل» و «ایلمنایت» . همچنین ایلمنایت مگنتیت در اکراین و ایلمنایت هماتیت در کانادا نیز به صورت رسوبات سخت وجود دارند. علیرغم کمیاب بودن دی‌اکسید تیتانیوم (روتیل) و گران‌تر بودن این سنگ معدن، استفاده‌های بیشتری از آن می‌شود چراکه فاقد ترکیبات آهن و فرآوری آن ساده‌تر است. در مواردی، با فرآوری ایلمنایت و حذف آهن، می‌توان به روتیل مصنوعی دست پیدا کرد. اصلی‌ترین فرآیندهایی که موجب تولید تیتانیوم می‌شوند عبارتند از: هانتر، کرال، آرمسترانگ و کمبریج

فرآیند هانتر در تولید تیتانیوم

«فرآیند هانتر» (Hunter Process) در سال ۱۹۱۰ توسط شیمیدان نیوزلندی و در آمریکا معرفی شد. این فرآیند که به صورت «فرآیند‌های ناپیوسته» (Batch Processes) انجام می‌شد شامل کاهش «تیتانیوم تترا کلرید» به کمک سدیم بود. این واکنش در داخل «راکتور ناپیوسته» (Batch Reactor) و محیط خنثی تحت دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌گرفت که بعد از آن از هیدروکلریک اسید برای شستشوی نمک از محصول نهایی استفاده می‌شد. قبل از فرآیند هانتر، تمامی تلاش‌ها منجر به تولید تیتانیوم با درصد خلوص بسیار پایین شده بود. این روش بعدها با روش دیگری تحت عنوان فرآیند کرال جایگزین شد.

فرایند کرال در تولید تیتانیوم

بیشتر تیتانیوم تولیدی شامل فرآیند طولانی چهار مرحله‌ای موسوم به «فرآیند کرال» (Kroll Process) است.
– کلریناسیون سنگ معدن به تیتانیوم (IV) کلرید
– خالص‌سازی تیتانیوم (IV) کلرید
– کاهش تیتانیوم (IV) کلرید به اسفنج تیتانیوم
– فرآوری اسفنج تیتانیوم
۱. کلریناسیون سنگ معدن به تیتانیوم (IV) کلرید
دی‌اکسید تیتانیوم از نظر حرارتی بسیار پایدار و در برابر واکنش‌های شیمیایی (حملات شیمیایی) بسیار مقاوم است. دی‌اکسید تیتانیوم را نمی‌توان با استفاده از کربن،‌ مونو اکسید کربن یا هیدروژن کاهش داد. همچنین کاهش آن بوسیله عناصر با الکتروپوزیتیوی بیشتر (الکترونگاتیوی کم‌تر) نیز به طور کامل صورت نمی‌گیرد. اگر بتوان آن را به صورت تیتانیوم (IV) کلرید تبدیل کرد در نهایت می‌توان به تیتانیم دست پیدا کرد چراکه کلرید به سادگی کاهش می‌یابد. سنگ معدن خشک را به همراه کُک در داخل یک کلرزن (کلیناتور) قرار می‌دهند. با گرم کردن این مواد، گرمای واکنش با کلر سبب می‌شود تا این فرآیند در دمای ۱۰۲۷ درجه سانتیگراد ادامه پیدا کند.
۲. خالص‌سازی تیتانیوم (IV) کلرید
تیتانیوم (IV) کلرید خام با استفاده از فرآیند تقطیر، خالص‌سازی می‌شود. البته قبل از این کار باید با «هیدروژن سولفید» یا روغن‌های معدنی آن را آماده کرد. این آماده‌سازی به این منظور صورت می‌گیرد تا «وانادیم اکسی کلراید» که نقطه جوشی برابر با تیتانیوم (IV) کلرید دارد از آن حذف شود. محصول نهایی شامل تیتانیوم (IV) کلرید با خلوص ۹۹/۹ درصد است که می‌توان از آن در تولید تیتانیوم یا رنگ‌های مات استفاده کرد. تانکرهایی که برای نگهداری این مواد استفاده می‌شود باید خشک و عاری از هرگونه رطوبت باشند چراکه این مواد در حضور آب و تحت یک هیدرولیز سریع رسوبات سفید هیدروژن کلرید از خود بجای می‌گذارند.
۳. کاهش تیتانیوم (IV) کلرید به اسفنج تیتانیوم
تیتانیوم (IV) کلرید مایعی فرار است. این مایع را گرم می‌کنند تا بخار آن را از یک راکتور استنلس استیل (فولاد ضدزنگ) عبور دهند. این راکتور حاوی منیزیمی است که تا ۵۲۶ درجه سانتی‌گراد و در محیط آرگون گرم شده است. گذر این مایع از راکتور و واکنش آن گرمازا است و دما را تا ۸۲۶ درجه سانتی‌گراد بالا می‌برد. به موجب این واکنش‌ها، کلرید‌های تیتانیوم (II) و تیتانیوم (III) تولید می‌شوند. کلریدهای تولیدی به هنگام واکنش، سرعت پایین دارند و به منظور سرعت بخشیدن به واکنش، دما را تا بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد بالا می‌برند.
بعد از گذشت ۳۶-۵۰ ساعت، راکتور را از کوره خارج می‌کنند و به مدت ۴ روز زمان می‌دهند تا سرد شود. منیزیمی که در واکنش شرکت نکرده است را به همراه مخلوط کلرید و تیتانیوم خرد می‌کنند و به منظور حذف منیزیم کلرید، آنها را با هیدروکلریک اسید رقیق شستشو می‌دهند. در روشی جایگزین که معمولا در ژاپن انجام می‌شود، حذف منیزیمِ واکنش نداده از تیتانیوم به کمک تقطیر خلا و با دمای بالا انجام می‌گیرد.با الکترولیز منیزیم کلرید، از منیزیم تولیدی دوباره در فرآیند کاهش استفاده می‌کنند و کلر تولیدی را نیز در بخش کلر زنی بکار می‌گیرند. خالص‌سازی تیتانیوم به کمک تقطیر با دمای بالا انجام می‌شود. فلز تولیدی به شکل دانه‌های ریزی است که به آن اسفنج می‌گویند. این گرده‌های تیتانیومی را می‌توان جداگانه به فروش رساند یا با فرآوری آن‌ها به محصولات مختلف تیتانیومی دست پیدا کرد.
۴. فرآوری اسفنج تیتانیوم
اسفنج تیتانیوم به سادگی در دمای بالا با نیتروژن و اکسیژن واکنش می‌دهد. در نتیجه برای فرآوری آن باید از محیط‌های خلأ یا محیطی خنثی مانند آرگون کمک گرفت. در این مرحله، ممکن است مواد بازیافتی این فلز یا فلزات دیگر را بمنظور تولید آلیاژهای تیتانیوم به فرآیند اضافه کنند. یک روش معمول برای این کار، فشرده کردن مواد در بلوک‌های بزرگ است که در نهایت به الکترود در «کور‌ه‌های قوس الکتریکی» (Electric Arc Melting Crucible) تبدیل می‌شوند. قوس الکتریکی میان بوته (ظرف) و الکترود رخ می‌دهد که در نهایت موجب ذوب شدن الکترود در داخل بوته خواهد بود. این مواد مذاب،‌ بعد از سرد شدن به شمش‌هایی تبدیل می‌شوند که می‌توان آن‌ها را برای دستیابی به کیفیت بهتر، دوباره ذوب کرد.

فرآیند آرمسترانگ در تولید تیتانیوم

در تولید این عنصر فلزی و آلیاژهای آن، می‌توان به جای استفاده از منیزیم، از سدیم استفاده کرد. علیرغم اینکه این روش از نظر شیمی، روش جدیدی نیست و در فرآیند هانتر با آن آشنا شدیم اما به تازگی روشی پیوسته به همین منظور توسعه داده شده است که موجب کاهش هزینه‌ها نیز خواهد بود. تیتانیوم (IV) کلرید به یک جریان مذاب از سدیم وارد می‌شود و کلرید طی یک فرآیند ردوکس (اکسید و احیا) به فلز کاهش پیدا می‌کند. از آنجایی که تیتانیوم و سدیم کلرید هر دو جامد هستند، خارج کردن آنها از سدیم مذاب به کمک فیلتراسیون انجام می‌گیرد. بعد از این مرحله، جداسازی فلز تیتانیوم از نمک، به سادگی با شستشو توسط آب امکان‌پذیر خواهد بود. سدیم کلرید تولیدی بعد از خشک شدن، ذوب و به کمک الکترولیز به سدیم و کلر تبدیل می‌شود. از سدیم و کلر تولیدی به طور مجدد در «فرآیند آرمسترانگ» (ITP Armstrong Process) بهره می‌گیرند.

فرآیند کمبریج در تولید تیتانیوم

تحقیقات در دانشگاه کمبریج انگلستان موجب توسعه روشی بر پایه الکترولیت شد که دی‌اکسید تیتانیوم را به طور مستقیم به تیتانیوم تبدیل کند.
دی‌اکسید تیتانیوم (روتیل) را پودر و به گلوله‌هایی تبدیل می‌کنند که نقش کاتدی دارند. این گلوله‌ها را داخل حمام مذابی از کلسیم کلرید قرار می‌دهند. این سلول به کمک یک آند کربنی کامل می‌شود. با اعمال ولتاژ، اکسید تیتانیوم به تیتانیوم کاهش می‌یابد و یون‌های اکسیدشده به طرف آند کربنی حرکت می‌کنند. این عمل موجب تشکیل مونو اکسید و دی‌اکسید کربن خواهد بود.با اعمال ولتاژ بالاتر، مکانیسم متفاوتی رخ خواهد داد. کلسیم در کاتد رسوب می‌کند و با دی‌اکسید تیتانیوم وارد واکنش می‌شود. فرآورده‌های این واکنش، تیتانیوم و یون‌های کلسیم هستند. این فرآیند که به «فرآیند کمبریج» (FFC Cambridg Process) موسوم است به سبب دمای پایین‌تر واکنش، هزینه و خطرات زیست‌محیطی کمتری دارد. استفاده از این روش موجب کاهش هزینه‌ها و بکارگیری گسترده این فلز با ارزش خواهد بود.

حقایقی درباره تیتانیوم و تولید آن

تیتانیوم نهمین عنصر فراوان روی زمین و چهارمین فلز سازه­ ای فراوان است. منابع معدنی تیتانیوم عبارتند از روتیل، ایلمنیت و لوکوکسن که گونه­ ای از ایلمنیت است.
تولیدکنندگان عمده ایلمنیت و سرباره تیتانیوم در جهان عبارتند از استرالیا، کانادا، نروژ، آفریقای جنوبی، ایالات متحده و روسیه. تولیدکنندگان اصلی روتیل عبارتند از استرالیا، سیرالئون و آفریقای جنوبی. اسفنج تیتانیوم عمدتا توسط روسیه، قزاقستان، ایالات متحده، ژاپن، بریتانیا و چین تولید می­ شود. شمش و اسفنج تیتانیوم بطور گسترده­ ای در جهان موجود است.
تجارت تیتانیوم در دهه ۱۹۹۰ به سرعت در حال تغییر بود. ادغام­ها و انحصارها نه تنها نام­های تجاری بلکه خدمات مرتبط با تحویل تیتانیوم را نیز در جهان تغییر داد. از آنجا که عملیات­های مرتبط با تیتانیوم با در دسترس بودن اسفنج آغاز شده و با شمش برای بازذوب، ریخته­ گری یا برای کار بعدی ادامه می­ یابند، شناخت برخی بازیگران بازار تیتانیوم می­ تواند مناسب باشد. تولیدکنندگان اصلی اسفنج و شمش تیتانیوم در پایان قرن بیستم عبارت بودند از Timet، RMI و Allegheny-Teledyne-Oremet

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح فرآوری کانسارهای حاوی تیتانیوم

ظرفیت تولید سالیانه : ۱۵۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۲۸۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۷۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۸۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۲۸ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۲۸میلیارد تومان (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۱۶ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۳۳ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: