Tá an Tíotáiniam flúirseach i screamh an Domhain, agus tá an tSín ar an gcéad dul síos ar fud an domhain i dtéarmaí acmhainní tíotáiniam, agus is ionann cúlchistí cruthaithe agus thart ar 38.8% de iomlán an domhain. Déantar na hacmhainní seo a dháileadh thar níos mó ná 100 limistéar mianadóireachta i níos mó ná 20 cúigí agus réigiún, atá comhchruinnithe go príomha i réigiúin thiar theas, lár-theas agus thuaidh na Síne. Go háirithe, tá cáil dhomhanda ar na taiscí maighnéadacha vanadium-titanium i réigiún Panxi as a gcúlchistí substaintiúla, agus is ionann iad agus 92% d'acmhainní tíotáiniam na Síne, ag soláthar bunús láidir do thionscal tíotáiniam na tíre. Mar sin féin, tá timthriallta próisis fhada, tomhaltas ardfhuinnimh, agus truailliú dian, mar thoradh ar an bpróiseas táirgthe reatha tíotáiniam, as a dtagann praghsanna arda agus a úsáideann a úsáid fhorleathan. Dá bhrí sin, tá sé fíorthábhachtach modhanna táirgthe tíotáiniam nua ar chostas íseal a fhorbairt chun aistriú na Síne a luathú ó thír acmhainní tíotáiniam mór go teach cumhachta táirgthe tíotáiniam.
Próiseas traidisiúnta tíotáiniam metallurgical
Is éard atá i gceist leis an bpróiseas bruithnithe tíotáiniam traidisiúnta, ar a dtugtar an "próiseas Kroll," ná laghdú teitreaclóiríd tíotáiniam (TICL4) le sóidiam miotalach nó maignéisiam chun tíotáiniam mhiotalach a fháil. De réir mar a tháirgtear an tíotáiniam faoi bhun a leáphointe, tá sé i bhfoirm spúinse, mar sin, an t-ainm "Sponge Tíotáiniam." Tá trí phríomhchéim sa phróiseas Kroll: ábhair a bhfuil saibhreas tíotáiniam á ullmhú, táirgeadh TICL4, agus an laghdú agus an driogadh chun tíotáiniam spúinse a tháirgeadh.
Próisis nua Miotalóireachta Tíotáiniam
Chun costas táirgthe an tíotáiniam mhiotalaigh a laghdú, tá taighdeoirí tar éis iniúchadh a dhéanamh ar go leor modhanna eastósctha nua, lena n-áirítear leictrealú TICL4, próiseas ITP (Armstrong), próiseas FFC, próiseas OS, próiseas réamh-laghdaithe (PRP), próiseas QT, próiseas MER, agus próiseas USTB.
Leictrealú TICL4 do tháirgeadh tíotáiniam
Is féidir le ocsaídí tíotáiniam agus clóirídí tíotáiniam feidhmiú mar amhábhair do tháirgeadh tíotáiniam tionsclaíoch. Mar sin féin, níor úsáideadh ach clóiríd tíotáiniam mar réamhtheachtaí do tháirgeadh miotail tíotáiniam mar gheall ar a chumas chun ocsaigin agus neamhíonachtaí carbóin a bhaint go héifeachtach. Díríonn taighde reatha ar ullmhú agus íonú TICL4, le modhanna amhail laghdú teirmeach sóidiam, laghdú ocsaigine, laghdú hidrigine, agus leictrealú díreach á n -iniúchadh.
Próiseas Armstrong\/ITP (Púdar Tíotáiniam Idirnáisiúnta)
Bunaithe i 1997, úsáideann ITP, atá lonnaithe i Chicago, SAM, sóidiam gásach chun TICL4 a laghdú, rud a chumasaíonn táirgeadh leanúnach púdar tíotáiniam. Is éard atá i gceist leis an modh seo ná gal TICL4 a instealladh isteach i sruth de ghás sóidiam, ag giniúint púdar tíotáiniam agus NaCl, a scarann ina dhiaidh sin trí dhriogadh, scagachán, agus níochán. Tá íonacht ard táirgí agus cairdiúlacht chomhshaoil sa phróiseas, ach tá dúshláin fós ann maidir le costais táirgthe a laghdú agus cáilíocht an táirge a fheabhsú.
Próiseas FFC (Próiseas Cambridge)
Moltar an tOllamh DJ Fray agus a chomhoibrithe in Ollscoil Cambridge i 2000, agus is éard atá i gceist leis an bpróiseas FFC ná ocsaíd tíotáiniam soladach a leictriliú mar an catóid, graifít mar anóid, agus leá clóiríd miotail alcaileach mar an leictrilít. Tá an modh seo neamhdhíobhálach don chomhshaol, le timthriall táirgthe gearr, ach tá dúshláin ann mar ábhar ard ocsaigine sa táirge agus sa phróiseas neamhleanúnachais.
Próiseas OS
Arna fhorbairt ag ceann amháin agus Suzuki sa tSeapáin, úsáideann an próiseas seo cailciam a fhaightear go leictrilí chun TiO2 a laghdú go tíotáiniam miotalach. Tarlaíonn an próiseas i leá CA\/CAO\/CACL2, le púdar ocsaíd tíotáiniam curtha i gciseán catóide. Geallann an modh laghduithe costais suntasacha ach táirgeann sé miotal tíotáiniam le cion ocsaigine réasúnta ard.
Próiseas PRP
Measann scoláirí na Seapáine, an modh seo, TiO2 le gníomhairí floscaithe cosúil le CaO nó CACL2, cruthaíonn sé an meascán, déantar é a mhúnlú, agus nochtann sé é do ghal cailciam ag teochtaí arda chun púdar tíotáiniam a tháirgeadh. Is féidir leis an bpúdar mar thoradh air íonacht 99% a bhaint amach le cion ocsaigine laghdaithe.
Próiseas QIT
Arna fhorbairt ag Iron agus Tíotáiniam Inc. Is féidir an próiseas a dhéanamh i gcéim amháin nó dhá chéim, ag brath ar an ábhar tíotáiniam agus ar na leibhéil neamhíonachta sa slaig.
Próiseas Mer
Arna fhorbairt ag MER Corporation, úsáideann an próiseas seo TiO2 nó Rutile mar anóid agus meascán clóiríde mar an leictrilít. Astaíonn an anóid meascán de gháis CO agus CO2 le linn leictrealú, agus laghdaítear iain tíotáiniam go tíotáiniam miotalach ag an gcatóid.
Próiseas USTB
Sa bhliain 2005, mhol an tOllamh Zhu Hongmin agus a fhoireann in Ollscoil na hEolaíochta agus na Teicneolaíochta modh núíosach chun tíotáiniam spúinse a bhaint trí leictrealú salainn leáite-an leictrealú TiO · anóid MTC, tuaslagán soladach intuaslagtha de TiO2 agus TIC, chun tíotáiniam íon a tháirgeadh.
Is éard atá i gceist leis an modh seo ná púdair charbóin agus dé -ocsaíd tíotáiniam nó tíotáiniam agus púdair dé -ocsaíd tíotáiniam a mheascadh i gcionmhaireachtaí stoichiometric, ag brú orthu i gcruth, agus ansin faoi choinníollacha áirithe, ag cruthú anóid MTC le seoltacht mhiotalach. Ag baint úsáide as salann leáite de mhiotal alcaile nó de hailídí miotail cré alcaileacha mar an leictrilít, déantar leictrealú ag teocht ar leith. Le linn an phróisis seo, tuaslagann tíotáiniam isteach sa salann leáite i bhfoirm ian agus taiscí íseal-valent ag an gcatóid, agus an carbón agus an ocsaigin atá sa fhoirm anóid ocsaídí carbóin gásacha (CO, CO2) nó ocsaigin (O2) a scaoiltear. Is féidir leis an modh seo púdar miotail tíotáiniam ard-íonachta a tháirgeadh le cion ocsaigine níos lú ná 300 × 10-6, ag freastal ar an gcaighdeán náisiúnta den chéad ghrád, agus ag baint amach éifeachtúlacht reatha catóide suas le 89%.
I measc na mbuntáistí suntasacha a bhaineann leis an modh seo tá an cumas an próiseas leictrealú a dhéanamh go leanúnach gan slaim anóid, simplíocht an phróisis, costas íseal, agus cairdiúlacht chomhshaoil a ghiniúint.
Is réimse taighde suntasach é an tíotáiniam mhiotalach a bhaint i miotalóireacht, agus meastar gurb é an próiseas leictrealú salainn leáite an rogha is mó a bhfuil tuar dóchais inti ar an bpróiseas Kroll do mhiotalóireacht tíotáiniam. Mar gheall ar na cúlchistí ollmhóra agus an tábhacht chriticiúil a bhaineann le hacmhainní tíotáiniam, tá tábhacht mhór ag baint le húsáid chuimsitheach titanomagnetite. Ag scrúdú stádas reatha taighde agus forbartha na bpróiseas eastósctha tíotáiniam, próisis ag baint úsáide as TICL4 mar réamhtheachtaí go ginearálta bíonn deacrachtaí ag baint le laghdú costais, ach is fiú tuilleadh taighde domhain a dhéanamh ar ullmhúchán díreach tíotáiniam miotalach ó TiO2. Más féidir saincheisteanna teicniúla a shárú, d'fhéadfadh sé go mbeadh an t-iarratas ar scála tionsclaíoch indéanta.
