Получение титана. 
Материаловедение и технология материалов

Наиболее распространенная руда — ильменит (FeOTi0₂) — подвергается обогащению с целью получения концентрата, содержащего порядка 50% ТЮ₂, 30% FeO, 20% Fe₂0₃ и 6% пустой породы. Обогащение титановой руды производят магнитной сепарацией, пирометаллургическим способом.

На первом этапе металлургического процесса получают титановый шлак, расплавляя ильменит в присутствии кокса в электродуговых печах при температуре ~1650°С:

Как более легкий, ТЮ₂ переходит в шлак, содержащий 80—90% ТЮ₂. В нижней части печи скапливается науглероженное железо, образующее чугун. Промежуточной стадией процесса выплавки титана является получение его тетрахлорида, который легко подвергать затем очистке от различных примесей.

Хлорирование происходит в шахтной печи, где брикетированный ТЮ₂ и хлор взаимодействуют с выделением теплоты при температуре -950° С:

И наконец, титан в виде губки, порошка получают, используя реакции восстановления магнием, реже натрием.

Па рис. 12.5 приведена схема аппарата для восстановления титана магнием.

12 3 4 5 6 7

Рис. 12.5. Аппарат для восстановления титана магнием:

1 — коллектор для подачи и отвода воздуха; 2 — печь; 3 — штуцер для вакуумирования; 4 — патрубок для заливки магния; 5 — узел подачи TiCl₄; 6 — крышка; 7 — реторта; 8 — термопары; 9 — нагреватель; 10 — устройство для слива.

TiCl₄ + 2 Mg = Ti + 2MgCl₂

протекает при температуре 750 °C. За 30—50 ч получают от 1 до 4 т титана в виде губки — пористой массы, пропитанной расплавом MgCl₂. Загрязненная титановая губка подвергается вакуумной возгонке примесей, комнактированию и, если необходимо, рафинированию.