Problem korozije u hidrometalurgiji
U hidrometalurškim procesima oprema je u kontaktu sa alkalijama, kiselinama i nizom korozivnih gasova, isparenja i prašine. Tradicionalne legure aluminijuma i nerđajući čelik-otporni na kiseline ne mogu zadovoljiti potrebe tog proizvodnog puta, a ograničenje koči razvoj hidrometalurgije. Oprema od titana mijenja jednačinu: poboljšava efikasnost proizvodnje, uklanja uobičajene kvarove hidrometalurških postrojenja u radu, pucanje, kapanje i curenje i istovremeno smanjuje zagađenje okoliša.
Razlog leži u pasivnom oksidnom filmu koji se reformiše odmah nakon oštećenja u oksidirajućim kiselinskim i hloridnim medijima, omogućavajući tankom{0}}titaniju da služi tamo gdje teže i skuplje alternative rano propadnu.
Elektrolitička proizvodnja nikla
U elektrolitičkoj proizvodnji nikla oprema dolazi u kontakt sa rastvorima sa visokim sadržajem kiselina i aktivnih jona. Titanijum pruža otpornost na koroziju što ga čini idealnim materijalom za proizvodnju elektrolitičke opreme od nikla.
Katodne matične ploče su najjasniji primjer. U poređenju sa matičnim pločama od nerđajućeg čelika, matične ploče sa katodnim titanijumom daju bolje ekonomske rezultate i superiorne performanse: nanesena koža nikla se ne lepi za ploču i lako se ljušti, tako da raste brzina uklanjanja; početni dio elektrode na matičnoj ploči od titanijuma je gladak; ploča ima dobru krutost; a gustina struje tokom elektrolize je ujednačena. Grijači, pumpe i ventili u istom krugu također koriste veliku količinu titanijumskog materijala.
Elektrolitička proizvodnja bakra
Katodni valjci opreme za proizvodnju elektrolitičkog bakra izvorno su bili čelični katodni valjci. Zbog korozije elektrolita, na površini valjka se pojavila rupica koja je uticala na kvalitet bakarne folije, a redovno brušenje valjaka trošilo je i radnu snagu i novac. Titanijumski valjci rešavaju taj problem. Osim toga, većina grijača i katodnih matičnih ploča koji se koriste u elektrolitičkoj proizvodnji bakra izrađeni su od titanijuma.
Hidrometalurgija ostalih metala
Oprema od titana se takođe koristi za topljenje kobalta, cinka, aluminijuma i žive i za prečišćavanje volframove kiseline. Glavna oprema u metalurškoj industriji uključuje elektrolizere, reaktore, tornjeve za pranje, izmjenjivače topline, miješalice, uređaje za isparavanje i uređaje za sakupljanje prašine, od kojih su svi postigli značajne prednosti u titanijumu.
Poređenje{0}}uslužnog vijeka je upečatljivo. Titanijumske pumpe koje se koriste za transport hlorida, natrijum hlorida, kalijum hlorida i razblažene hlorovodonične kiseline imaju životni vek 5 do 20 puta duži od pumpi od livenog gvožđa ili pumpi od nerđajućeg čelika, a gubitak tečnosti je smanjen za tri petine. Titanijumski rezervoar za skladištenje u radionici za hlorisanje može da se koristi 3 do 4 godine, dok čelični rezervoar traje samo oko 2 meseca.
| Oprema | Zašto se koristi titanijum | Tipična korist |
|---|---|---|
| Elektrolizatori i ćelije | Otpornost na kiseline i kloride na radnoj temperaturi | Duža kampanja, manje curenja |
| Katodne matične ploče | Ne-nanos koji se lako ljušti | Veća brzina skidanja, gladak početni list |
| Katodni valjci | Bez pitinga u elektrolitu | Bolji kvalitet bakarne folije, manje brušenja |
| Izmjenjivači topline i grijači | Otpornost na koroziju s visokim prijenosom topline | Stabilna kontrola temperature |
| Pumpe i ventili | Otpornost na hlorid i razrijeđenu kiselinu | Životni vek 5 do 20 puta od livenog gvožđa ili nerđajućeg čelika |
| Reaktori, tornjevi za pranje, mješalice | Hemijska stabilnost u radu s miješanim kiselinama | Manje kvarova u radu, kapanje i curenje |
| Rezervoari za skladištenje | Otpornost na hlorid i kiseline | 3 do 4 godine u službi hlorisanja |
Napomene o izboru materijala i izradi
Komercijalno čiste vrste su standardni izbor za posude, ploče, cijevi i unutrašnje dijelove. Klasa nosivosti paladijuma- je poželjna tamo gdje je medij vruć, reducira ili ima jak hlorid, a klasa nosivosti molibdena-nikla- se koristi gdje je također potrebna veća čvrstoća. Ploča, lim, cijev i šipka su specificirani prema priznatim standardima kao što su ASTM B265 za ploče, lim i traku, ASTM B338 za zavarene i bešavne cijevi i ASTM B348 za šipke i gredice, sa odgovarajućim nacionalnim standardima prihvaćenim kao ekvivalenti.
Kvalitet izrade određuje vijek trajanja. Površine moraju biti čiste i bez kontaminacije gvožđem od alata ili brušenja, zavarivanje se izvodi argonom, a gotova oprema se provjerava da li se željezo pokupi prije puštanja u rad. Budući da titanijumu nije potrebna zaštitna obloga, pregled i čišćenje pasivne površine ostaju jedini zadaci rutinskog održavanja.
FAQ
P: Zašto se u hidrometalurgiji umjesto nehrđajućeg čelika-otpornog na kiseline koristi titan?
Budući da mješoviti alkalijski, kiselinski, plinski i prašni učinak u hidrometalurškim postrojenjima premašuje ono što legure aluminija i nehrđajući čelici{0}}otporni na kiseline mogu izdržati, dok je titanijum otporan na to i smanjuje curenje i zagađenje.
P: Kakvu prednost titanijumske katodne matične ploče daju u elektrolitičkom niklu?
Nataložena kora nikla se ne lijepi i lako se ljušti, tako da se brzina skidanja povećava; početni list je gladak, ploča je kruta i gustina struje je ujednačena.
P: Zašto zamijeniti čelične katodne valjke sa titanijumskim valjcima u elektrolitičkom bakru?
Napad elektrolita razbio je čelične valjke i pokvario kvalitet bakarne folije, a njihovo ponovno mljevenje je trošilo radnu snagu i novac; titanijumski valjci otklanjaju oba problema.
P: Koliko dugo traju titanijumske pumpe?
Titanijumske pumpe koje rukuju hloridom, natrijum hloridom, kalijum hloridom i razblaženom hlorovodoničnom kiselinom traju 5 do 20 puta duže od pumpi od livenog gvožđa ili nerđajućeg čelika, sa gubitkom tečnosti smanjenim za tri petine.
P: Koliko dugo titanijumski rezervoar za skladištenje traje u službi hlorisanja?
Titanijumski rezervoar u radionici za hlorisanje može da se koristi 3 do 4 godine, dok čelični rezervoar traje samo oko 2 meseca.
P: Koji standardi pokrivaju metaluršku opremu od titana?
Ploča, lim i traka se naručuju prema ASTM B265, zavarene i bešavne cijevi prema ASTM B338, a šipka i gredica prema ASTM B348, uz odgovarajuće nacionalne standarde koji se koriste kao ekvivalenti.
