Титан – не просто элемент из таблицы Менделеева, но и уникальный материал, который последние сорок лет наращивает свою востребованность в самых разных промышленных отраслях, начиная от медицины, заканчивая строительством космических ракет.
Всё благодаря его поистине уникальным свойствам, которые включают в себя:
- Невероятную прочность;
- Тугоплавкость;
- Устойчивость к коррозионным процессам и агрессивным химическим веществам;
- Биологическая инертность;
- Малый вес;
- Высокие показатели износостойкости.
Всё это помогло титану выделиться на фоне своих ближайших конкурентов, алюминия и стали, несмотря на его немаленькую себестоимость. Благодаря этим свойствам человечество совершило скачок в авиа- и ракетостроении, значительно усовершенствовал многие детали и конструкции.
Но почему титан такой дорогой металл, хотя он считается одним из самых распространённых элементов этой категории на нашей планете?
А дело в особенностях его добычи и обработки. С каждым годом производства совершенствуют этот процесс, делая титановое сырье значительно доступнее в ценовой категории, но оно по-прежнему считается недешевым.
Где найти титан?
Некоторые металлы и сегодня можно встретить в природе в чистом виде. Например, медь встречается достаточно часто в природе в виде самородков. Свинец, ртуть, цинк, алюминий и другие встречаются значительно реже, но их тоже можно встретить в формате чистого металла или же сплава, в то время как титан можно найти лишь в составе ряда минералов. К ним относятся:
Название |
Внешний вид кристаллов |
Формула |
Примеси |
Рутил (оксид титана) |
Чёрные или буро-красные, реже золотистые кристаллы |
TiO2 |
Ta2O5, хром, ниобий, ванадий, свинец и тантал |
Анатаз |
Зеленоватые или жёлтые, полупрозрачные или прозрачные, ярко блестящие |
Свинец, железо, ниобий |
|
Брукит |
Оранжевый кристалл с металлическим блеском |
Ниобий и железо |
|
Бенитоит |
Голубой кристалл, похожий на сапфир |
BaTi[Si3O9] |
Оксид бария, оксид кремния |
Ильменит (титанистый железняк) |
Кристаллическое вещество чёрного цвета |
FeTiO3 |
Состав изменчив |
Перовскит |
Тёмный, с лёгким блеском |
CaTiO3 |
Железо, ниобий и церий |
Но с экономической точки зрения значение имеют рутил и ильменит, которые как раз обрабатываются для получения свободного металлического титана.
Рутил: добыча и обработка
Его обнаруживают в сланцах, эклогитах, гнейсах, магматических и других породах. Самыми богатыми месторождениями считаются:
- Ротифанк и Гбангбама в Сьерра-Леоне в Западной Африке;
- Перевал Камполунго в Швейцарии;
- Джорджия, Соединённые Штаты Америки;
- Гора Ильмен, Российская Федерация;
- Новый Южный Уэльс и Квинсленд, Австралия.
Сначала добывают твёрдые горные породы и минеральные пески из разрабатываемых участков, а после они подвергаются механической обработке. Прежде всего применяется комбинированное обогащение, так как это самый эффективный метод. В него входят:
- щековая и ударная дробилки для первичного измельчения;
- вибросито для просеивания сыпучих элементов;
- сепаратор магнитного типа для отделения слабомагнитного рутила;
- вибростол для очищения с помощью гравитационного деления;
- машина флотационная для отделения мелких зёрен рутила и удаления ненужных остатков.
На выходе получают до 90% очищенной и обработанной рутиловой руды с минимальным количеством примесей, которая уже подходит для следующего этапа – хлорирования.
На диоксид титана (рутил) воздействуют хлором, в результате чего получают четырёххлористый титан. Вторым этапом служит восстановление титана при помощи добавления магния: он разрывает связь нужного металла с хлором. На выходе мы имеем титановую губку – чистый металлический титан!
Ильменит: добыча и обработка
Ещё один важнейший минерал для добычи металла. Его добыча и обработка практически идентичны таковому у рутила, так как после всех этапов обработки в итоге получают диоксид титана, который снова нужно подвергнуть реакции с хлором, в затем с помощью активного восстановителя разорвать связь в хлориде и получить элементарный металл в виде губчатой структуры, которую в дальнейшем можно переплавить в необходимое сырьевое изделие.
Но также ильменит используется для получения ферротитана! Для этого нужно прибегнуть к алюминотеримическому восстановлению.
Титановая губка: готовый титан?
После переработки окиси и восстановления хлорида титана, следующим этапом является работа с уже самостоятельным титановым фабрикатом, а именно с губкой.
Она представляет собой технический материал первичного типа, который характеризуется повышенной опасностью из-за высокой химический активности титана. Для того, чтобы избежать нежелательных реакций, губчатый металл хранят в среде инертных газов, таких как аргон или гелий.
Титановую губку в последствии переплавляют в слитки, чушки, круги, квадраты и другие соответствующие изделия, уже пригодные для длительного хранения и использования.
Итог
Из всего выше сказанного, можно сделать вывод, что титан – это непростой в получении обработки металл. Руды, в которых содержится необходимый элемент, проходят множество сложных этапов переработки и обработки прежде, чем стать полезным и даже необходимым в промышленности металлом.
Но все качества и характеристики титана сполна оправдывают и окупают все трудности, связанные с его получением, так как титан – это не просто надёжный металл, а ещё и прочный, лёгкий и долговечный, несклонный к коррозии продукт, способный выдерживать колоссальные нагрузки и воздействие окружающей среды.
С годами процессы обработки руды становятся всё более совершенными и доступными, а, следовательно, и титановые фабрикаты обретают всё более привлекательные и выгодные позиции на мировом рынке металлоизделий.
Титан – передовой металл, за которым будущее!

Уважаемые клиенты! Осуществляем доставку продукции в Республику Казахстан, Киргизскую Республику и другие страны СНГ! Уточняйте подробности по телефону