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钛矿战斗机

发布时间: 2021-04-09 00:18:16

1. 中国钛矿地理分布情况

我国钛矿地理分布情况

我国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区(图3.5.1及表3.5.4)。主要产区为四川,次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省(区)。

钛磁铁矿岩矿:主要矿床分布在四川省的攀枝花和红格,米易的白马,西昌的太和;河北省承德的大庙、黑山,丰宁的招兵沟,崇礼的南天门;山西省左权的桐峪;陕西省洋县的毕机沟;新疆的尾亚;河南省舞阳的赵案庄;广东省兴宁的霞岚;黑龙江省的呼玛;北京市昌平的上庄和怀柔的新地。其中四川省表内储量(TiO244256.32万t)占全国同类储量(TiO246522.83万t)的95.1%,河北省(TiO21544.46万t)占3.3%,陕西省占0.46%,山西省占0.35%。

金红石岩矿主要矿床分布在湖北省枣阳的大阜山;山西省代县的碾子沟;河南省新县的杨冲;山东省莱西县的刘家庄。其中湖北省金红石(TiO2)表内储量(534.43万t)占全国同类储量(750.86万t)的71.2%,山西省(154.79万t)占20.6%,陕西省(44.4万t)占5.9%。

中国钛矿分布图:

2. 《戴森球计划》钛矿不够了,有什么解决办法

还记得今年TGS发布会上,《戴森球计划》用了10分钟时间,让自己的名字常驻于国外一些科幻与模拟沙盒的玩家社区当中。

由于体验时间有限,笔者并不能为大家带来《戴森球计划》的完整感受,但有一点可以分享,那就是目前的游戏规模只是刚开始。

在几个月前,笔者潜入了《戴森球计划》的封测群,里面包含了仅由5人组成的柚子猫工作室开发人员,以及发行商GamraGame的人员,还有一群每天对游戏的诸多细节进行分析、建议调优的封测玩家们。

目前大家所看到的试玩版本,是经过几个月、每天几百条QQ讨论中慢慢打磨出来的,有时笔者会好奇,封测玩家们会不会过于“苛刻”,以至于对一个分拣器的分拣周期(毫秒之间)都会有争议。

但是,当自己的基地初具规模时,才发现这些细节会间接影响到的地方,有时是对数值的合理性,有时是对整个物流运输网的积累影响。

而当大批玩家涌入游戏时,这些问题就会暴露无遗。调优是一个沙盒游戏最重要的环节,《戴森球计划》所具备的潜力,足以让封测玩家们认真对待,而且是长时间地投入其中,希望把游戏打磨得更好,这真是一件幸事。

“从一个零件到最终庞大宏伟的产物”,《戴森球计划》的魅力就在于此。

3. 钛铁矿用什么样的设备来进行分选能达到最好的效果

磁选机啊,现在大多数厂家都用钛铁矿磁选机,不仅操作简单使用方便,成本还低,选矿的效果还好

4. 钛矿主要是用来做什么

钛矿是冶炼钛金属的重要原料.钛金属重量轻强度高、属于稀有金属,主要用于航天、航空、医学、机械等领域。

5. 中国的钛资源排世界第几

我国钛资源总量9.65亿吨,居世界之首,占世界探明储量的38.85%,主要集中在四川、云南、广东、广西及海南等地,其中攀西是中国最大的钛资源基地,钛资源量为8.7亿吨。
中国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区(图3.5.1及表3.5.4)。主要产区为四川,次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省(区)。
钛磁铁矿岩矿:主要矿床分布在四川省的攀枝花和红格,米易的白马,西昌的太和;河北省承德的大庙、黑山,丰宁的招兵沟,崇礼的南天门;山西省左权的桐峪;陕西省洋县的毕机沟;新疆的尾亚;河南省舞阳的赵案庄;广东省兴宁的霞岚;黑龙江省的呼玛;北京市昌平的上庄和怀柔的新地。其中四川省表内储量(TiO2 44256.32万t)占全国同类储量(TiO2 46522.83万t)的95.1%,河北省(TiO2 1544.46万t)占3.3%,陕西省占0.46%,山西省占0.35%。
金红石岩矿 主要矿床分布在湖北省枣阳的大阜山;山西省代县的碾子沟;河南省新县的杨冲;山东省莱西县的刘家庄。其中湖北省金红石(TiO2)表内储量(534.43万t)占全国同类储量(750.86万t)的71.2%,山西省(154.79万t)占20.6%,陕西省(44.4万t)占5.9%。

6. 钛铁矿磁选机怎么选择

钛铁矿与砂矿的区别自己网络一下就知道了,做实验,当然首选义务耳刘思思尔岭无救爸,我觉得够详细了,你们说呢,you can you up。

7. 钛矿为什么能被用于制造航天飞船

1795年,德国化学家马丁·克拉普罗斯,借用希腊神话中大地女神之子的名字“泰坦”命名钛。由于钛强度大,重量较轻,抗腐蚀,既耐低温又耐高温,因而成了制造火箭、人造卫星、航天飞机、宇宙飞船理想的“空间金属”材料。

钛在地壳中的含量为0.64%,仅次于铝、铁、镁,而占第4位,比铜、铅、锌、锡等常用的有色金属元素含量的总和还要多好几倍。在已勘探的800种矿石中含钛的就有784种。所以说,自然界中不含钛元素的矿石是很少的。提炼钛的主要工业矿物原料是金红石、钛铁矿、钙钛矿、钛磁铁矿和锐钛矿。金红石的成分是二氧化钛。晶体呈粒状或针状,常见有膝状双晶,集合体为粒状或致密块状。褐红色或棕红色,金刚光泽。比铁硬而比水晶软。比同体积的水重4.3倍。原生矿产于变质岩中。我国湖北省枣阳县,河南省西峡县、方城县,陕西省商南县等发现了大型(超过20万吨)金红石矿。

最重要的原生钛矿床工业类型是钒铁磁铁矿矿床。四川省西南部的攀枝花有一个世界上少有的特大型含钒钛磁铁矿,它是我国重要的钢铁工业基地之一。矿床长几十公里,宽几公里,矿床总厚几十米到二三百米不等,二氧化钛含量3~16%。除铁、钛、钒之外,还伴生有铬、铜、钴、镍、镓、锰、磷、硒、碲、钪及铂族元素。简直是一座百宝山。

原生钛矿床遭受风化破坏后,常转移到平稳的地方重新聚集起来形成金红石砂矿和钛铁矿砂矿。

世界上约有150个钛矿产地。中国的钛矿储量居世界第一位。四川攀枝花的钛资源占全国总储量的92.7%。但是,我国资源利用率很低。

拥有400多个座位的波音747巨型喷气式客机,F-14型战斗机和米格-31型高速战斗机都用钛制造。一艘核潜艇,要用几千吨钛。

8. 您好 我请教您一下,关于钛矿,有哪些作用不同的作用对钛矿有啥要求 您能给解释下吗 谢谢

钛矿质量指标:
1.化工级
TiO2>49%
Fe2O3<13%
FeO〉30%
说明:化工级钛矿,Fe2O3越低越好,FeO越高越好,TFe越高越好。
2.冶炼级
TiO2+TFe>80%
或 TiO2+Fe2O3+FeO>91%
说明:Fe2O3越低越好,FeO越高越好。
3.焊条级
TiO2>48%
P<0.04%
FeO<15%
说明:Fe2O3越高越好,FeO越低越好。

9. 硅铈钛矿分析

硅铈钛矿Ce4Fe2Ti3[Si2O72O8的主成分Ce2O3、La2O3的含量分别可达23.58%和22.24%,SiO2含量为18.16%,TiO2含量为17.62%,FeO和Fe2O3含量为8.27%和2.85%,CaO含量为3.39%,Al2O3含量为2.52%,还有少量的MgO、Y2O3、UO3、ThO2、ZrO2、Nb2O5和Ta2O5等。

70.4.4.1 封闭溶样-微量分析法

5mg试样经氢氟酸-硝酸封闭溶样后,测定Si、Al、Ti、TFe、Mg、Ca、Mn、K、Na、REEs、Th、Zr、U、Nb和Ta等元素。分析流程见图70.16。

分析步骤

(1)试样溶液的制备

称取5mg试样(精确到0.001mg)放入溶样罐中,加入1mLHNO3和2mLHF,盖上内盖,旋紧外盖。置于已升温至120℃的烘箱中,保温2h。取出,冷却。将溶液及沉淀转入已盛有2.5gH3BO3的200mL聚氟乙烯烧杯中,用水冲洗数次,加入10mL(1+1)HCl,低温电热板加热至沸。取下、冷却。将溶液转入100mL容量瓶,用水稀释至刻度,摇匀,转入干燥的塑料瓶中,制得溶液(A)。

移取50.0mL溶液(A)于聚四氟乙烯杯中,加入5mLHClO4,置于中温电热板上蒸发冒烟2次,残渣用5mL(1+1)HCl和几滴H2O2溶解后转入50mL容量瓶中,用水稀释到刻度,摇匀,制得溶液(B)。

(2)硅的测定

移取5.0mL溶液(A),用硅钼蓝光度法测定硅。

图70.16 硅铈钛矿酸溶法分析流程

(3)铌和钽的分离

移取20.0mL溶液(A)置于150mL烧杯中,加入8滴(1+1)H2SO4,蒸发至冒烟。取下,加入10mL60g/L草酸、4mg铋盐、0.2mg铁盐,用氨水调节至pH8~9,在电热板上保温微沸10min,放置2h。用中速滤纸过滤,10g/L草酸(pH8~9)洗涤沉淀和烧杯各8次。将沉淀转入100mL烧杯中,准确加入20mL60g/L酒石酸溶液,微热溶解沉淀,冷却,干过滤,溶液测定铌和钽。

(4)铌的测定

移取5.0mL溶液用5-Br-PADAP光度法测定。

(5)钽的测定

移取5.0mL溶液于25mL无硼比色管中,加入2mL1.5g/L孔雀绿-10g/L草酸溶液、3mL苯和3mL37g/LNH4F-(3.3+96.7)H2SO4溶液,盖上玻塞摇动100次,静置分层后目视比色测定。

校准系列0~3.0μgTa2O5

(6)钍的测定

移取5.0mL溶液(A)于50mL烧杯中,加入10mL(1+1)HCl混匀,转入已预先用(1+2)HCl平衡好的743多孔性阳离子树脂交换柱上。待溶液流尽后,用20mL(1+2)HCl洗1次,用10mL20g/LNH4Cl转型,再用10mL洗。然后准确用14mL40g/L草酸洗脱钍于25mL烧杯中,浓缩至约10mL,移入25mL比色管中,加入10mLHCl,摇匀,放置冷却。准确加入2mL1g/L偶氮胂Ⅲ溶液,用水稀释到刻度,摇匀。用1cm比色皿,于波长640nm处测量吸光度。

(7)铁的测定

移取5.0mL溶液(A)用1,10-邻二氮菲光度法测定。

(8)铝的测定

移取5.0mL溶液(B)放入50mL分液漏斗中,加入1mL(1+99)乙酸、2mL10g/L盐酸羟胺、1滴百里酚蓝指示剂、用6mol/LHCl和(1+1)氨水调至黄色,加入2mL1,10-邻二氮菲溶液,5mLpH6.2乙酸-乙酸铵缓冲溶液(275mL冰乙酸和310mL氨水混合后用水稀释至1000mL),放置10min,准确加入10mL20g/L8-羟基喹啉-氯仿,萃取1min,分层后将有机相转入预先盛有无水Na2SO4的干燥比色管中。用1cm石英比色皿,于波长390nm处测量吸光度。

校准曲线0~40μgAl2O3

(9)钛的测定

移取5.0mL溶液(B),用变色酸光度法测定。

(10)锆的测定

移取5.0mL溶液(B),用二甲酚橙光度法测定。

(11)铀的测定

移取10.0mL溶液(B),用TBP-苯萃取,偶氮胂Ⅲ光度法测定。

(12)RE2O3、∑Ce2O3、∑Y2O3的测定

移取5.0mL溶液(B)于25mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。分取10.0mL溶液放入60mL分液漏斗中,加入2mL200g/L磺基水杨酸、2mL50g/L盐酸羟胺溶液、1滴变色点为pH5.1的混合指示剂,用(1+1)氨水和(2+98)HCl调节至刚呈红色。加入3mLpH5.5~6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液,用25mL0.01mol/L的PMBP-苯萃取1min。分层后放弃水相,准确加入25mL!(CHOOH)=0.44%反萃取1min。待水相澄清后放出5mL于10mL容量瓶中,加入1mL1g/L偶氮胂Ⅲ溶液,用!(CHOOH)=0.44%稀释至刻度,摇匀。用2cm比色皿,于波长640nm处测量吸光度。计算RE2O3含量。

再放出5.0mL反萃取液于10mL容量瓶中,加入0.1mL0.4mol/LEDTA-Cd溶液、0.5mL0.5g/L偶氮胂M溶液,用!(CHOOH)=0.44%稀释至刻度,摇匀。用2cm比色皿,在波长640nm处测量吸光度。计算∑Ce2O3含量。

∑w(Y2O3)=w(RE2O3)-∑w(Ce2O3)

校准曲线稀土标准配制可依据Ce2O3、Y2O3含量(也可用统一标准法)配制。

(13)锰、钙、镁、钾和钠的测定

用溶液(B)直接原子吸收光谱法或电感耦合等离子体发射光谱法测定。

70.4.4.2 碱熔-微量分析法

5mg试样碱熔后制成(5+95)HCl溶液,分别用光度法测定Si、Al、Ti和Fe;用原子吸收光谱法测定Ca和Mg。再分取部分溶液经萃取和反萃取的多次分离,测定RE2O3、U、Th和Zr。分析流程见图71.17。

图70.17 硅铈钛矿碱熔法分析流程

试剂

Cd-0.2mol/LEDTA称取58.6g二水合乙酸镉溶于1000mL水中,与0.2mol/LEDTA等体积混合。

苯甲酰苯胲溶液(1g/L)称取0.1g苯甲酰苯胲溶于100mL(7+3)苯-乙酸正丁酯中。

测铀混合配位剂称取49g顺丁烯二酸酐和5gEDTA于1000mL烧杯中,加300mL水,在搅拌下加入30mL氢氧化铵,微热溶解,用水稀至500mL。

一氯乙酸缓冲溶液(pH2.5)将94.5g一氯乙酸溶于少量水中,加30mL氨水,用水稀释至1000mL。

分析步骤

称取5mg试样(精确至0.001mg)放入预先准确加有0.3gNa2O2的铂坩埚中,混匀。加1粒NaOH,于(520±10)℃高温炉中熔融20min,取出,冷却后,放入聚四氟乙烯烧杯中。加入30mL沸水浸提,洗出坩埚。加热煮沸10~20min,取下烧杯。在铂坩埚内,准确加入13mL(1+1)HCl,温热后移入主液烧杯中。洗净坩埚,冷却后移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,制得溶液(A)。

(1)硅的测定

移取10.0mL溶液(A),用硅钼蓝光度法测定。

校准曲线0~150μgSiO2(在校准系列中加入250μg稀土氧化物)。

(2)铝的测定

移取10.0mL溶液(A),用铬天青S-CPB光度法测定。

校准曲线0~20μgAl2O3(在校准系列中加入250μg稀土氧化物,10mL空白溶液)。

(3)钛的测定

移取10.0mL溶液(A)用变色酸光度法测定。

校准曲线0~100μgTiO2

(4)全铁的测定

移取10.0mL溶液(A),用1,10-邻二氮菲光度法测定。

校准曲线0~100μgFe2O3

(5)钙、镁的测定

移取10.0mL试液(A)加入0.5mL50g/LLa(NO3)2溶液,用原子吸收光谱法测定。

校准曲线0~30μgCaO,0~10μgMgO。

(6)铀、钍、稀土、锆(铪)的萃取分离

移取10.0mL溶液(A)于60mL分液漏斗中,加入1mL400g/L磺基水杨酸溶液、1mL40g/L抗坏血酸和2mL28g/LPMBP丙酮溶液,摇匀,放置2min~3min。加1滴0.5g/L二甲基黄指示剂,用(1+1)氨水和(5+95)氨水仔细中和至恰好变黄,立即加入5mLpH5.5乙酸-乙酸钠缓冲溶液和20mL苯。振荡200次,放置澄清,放出水相。用10mL稀释5倍后pH5.5缓冲溶液洗有机相一次,再用水洗一次,弃尽水相。

(7)稀土总量和轻稀土总量的测定

在PMBP-苯有机相中加入15mLpH2.5甲酸溶液,振荡200次,待分层后,将水相经棉花过滤入50mL容量瓶中。再重复反萃取二次,水相合并。用pH2.5甲酸溶液洗3次分液漏斗和棉花,每次约1mL,洗液合并于50mL容量瓶中,并用反萃取液稀释至刻度,摇匀,制得溶液(B)。

移取10.0mL溶液(B)于50mL容量瓶中,加4mL0.6g/L偶氮胂M溶液,用pH2.5甲酸稀释至刻度。摇匀后移取25.0mL上述已显色溶液于50mL容量瓶中,准确加入0.2mLCd-EDTA溶液,以pH2.5甲酸溶液稀释至刻度,摇匀。用2cm比色皿,在640nm处测量轻稀土总量吸光度。

将剩余显色溶液,用2cm比色皿,于波长640nm处测量稀土总量吸光度。

重稀土总量=稀土总量-轻稀土总量

稀土总量校准曲线在60mL分液漏斗中,分别加入0~60μg稀土总量,0~10μg铀和钍,0~10μg氧化锆的标准溶液。用水稀至10mL,与试样相同条件萃取与测定。

轻稀土总量校准曲线0~50μg轻稀土总量与试样相同条件萃取和测定。

(8)氧化铈的测定

移取20.0mL溶液(B)于50mL小烧杯中,蒸发至小体积,分别加3mLH3PO4、1mLH2SO4、5mLHClO4、5mLHNO3和2mLHCl,盖上表皿,加热煮沸5min。洗去表皿,继续加热至冒烟6~7min,取下冷却。溶液移入50mL比色管中,用水稀释至25mL,冷却后加入1mL1g/L四价钒溶液,摇匀。放置5min,加10mLHCl、10mL1g/L苯甲酰苯胲溶液,振摇200次。分层后取有机相,用1cm比色皿,于波长510nm处测量吸光度。

校准曲线0~100μgCeO2,同试样处理。

(9)铀的测定

用水洗一次经pH2.5甲酸反萃取稀土总量之后的PMBP-苯有机相,放净水相,加入15mL(2+98)HCl,振荡200次。待分层后,擦干漏斗颈,将水相经棉花过滤入25mL容量瓶中。用(2+98)HCl洗2次漏斗和棉花,每次约1mL。合并水相,加入1mL40g/L抗坏血酸溶液、2mL混合配位剂、1滴1g/L百里酚蓝指示剂,以(1+1)氨水中和至刚变黄。加2mLpH2.5一氯乙酸缓冲溶液,摇匀。加入0.5mL2g/L偶氮胂Ⅲ溶液,以水稀释至刻度,摇匀。用3cm比色皿,在波长640nm处测量吸光度。

校准曲线0~10μgU,随试样步骤同样处理。

(10)氧化钍的测定

分离铀后的有机相中加入15mL4mol/LHCl,振荡200次。擦干漏斗颈,待两相澄清后,水相经棉花过滤入25mL容量瓶中,用4mol/LHCl洗2次分液漏斗和棉花,每次约1mL左右。合并水相,加入1mL40g/L抗坏血酸溶液和2mL100g/L草酸溶液,摇匀。加入1mL1g/L偶氮胂Ⅲ溶液,用4mol/LHCl稀释至刻度,摇匀。用3cm比色皿,于波长640nm处测量吸光度。

校准曲线0~10μgThO2,随试样步骤同样处理。

(11)氧化锆(铪)的测定

经反萃取钍后,加15mL(1+1)盐酸萃洗有机相,放净水相。加15mLHCl,振荡3min,待两相澄清后,擦干漏斗颈,将水相放入25mL干容量瓶中。用HCl洗漏斗2次,准确加入6mL0.5g/L偶氮胂Ⅲ溶液,用HCl稀释至刻度,摇匀。用3cm比色皿,于波长650nm处测量吸光度。

校准曲线0~10μg,随试样步骤同样处理。

(12)铌和钽的测定

称取2mg(精确至0.01mg)试样于铂坩埚中,加入0.3gK2S2O7,在喷灯上先小火后高温熔至透明。冷却后,加入3~4mL60g/L酒石酸溶液,1滴(1+1)H2SO4,温热使盐类溶解,移入10mL无硼比色管中,用60g/L酒石酸溶液稀释至刻度,摇匀。用干移液管移取该溶液5.0mL,用氯代磺酚C光度法测定铌。

在无硼比色管中,余下的5mL溶液,用丁基罗丹明B光度法测定钽。

(13)氧化亚铁的测定

称取5mg(精确至0.01mg)试样,用1,10-邻二氮菲光度法测定。

10. 钛矿的用处


从发现钛元素到制得纯品,历时一百多年。而钛真正得到利用,认识其本来的真面目,则是本世纪40年代以后的事情了。

地理表面十公里厚的地层中,含钛达千分之六,比铜多6l倍。随便从地下抓起一把泥土,其中都含有千分之几的钛,世界上储量超过一千万吨的钛矿并不希罕。

海滩上有成亿吨的砂石,钛和锆这两种比砂石重的矿物,就混杂在砂石中,经过海水千百万年昼夜不停地淘洗,把比较重的钛铁矿和锆英砂矿冲在一起,在漫长的海岸边,形成了一片一片的钛矿层和锆矿层。这种矿层是一种黑色的砂子,通常有几厘米到几十厘米厚。

钛没有磁性,用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。

1947年,人们才开始在工厂里冶炼钛。当年,产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年,年产量达到了 20万吨。钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。现在,在宇宙火箭和导弹中,就大量用钛代替钢铁。据统计, 目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。

钛的耐热性很好,熔点高达1725℃。在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它。钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。

现在,人们开始用钛来制造潜艇一——钛潜艇。由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。

钛耐腐蚀,所以在化学工业上常常要用到它。过去,化学反应器中装热硝酸的部件都用不锈钢。不锈钢也怕那强烈的腐蚀剂——热硝酸,每隔半年,这种部件就要统统换掉。现在,用钛来制造这些部件,虽然成本比不锈钢部件贵一些,但是它可以连续不断地使用五年,计算起来反而合算得多。

钛的最大缺点是难于提炼。主要是因为钛在高温下化合能力极强,可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。因此,不论在冶炼或者铸造的时候,人们都小心地防止这些元素“侵袭”钛。在冶炼钛的时候,空气与水当然是严格禁止接近的,甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也禁止使用,因为钛会从氧化铝里夺取氧。现在,人们利用镁与四氯化钛在惰性气体——氦气或氩气中相作用,来提炼钛。

人们利用钛在高温下化合能力极强的特点,在炼钢的时候,氮很容易溶解在钢水里, 当钢锭冷却的时候,钢锭中就形成气泡,影响钢的质量。所以炼钢工人往钢水里加进金属钛,使它与氮化合,变成炉渣一—氮化钛,浮在钢水表面,这样钢锭就比较纯净了。

当超音速飞机飞行时,它的机翼的温度可以达到500℃。如用比较耐热的铝合金制造机翼,一到二三网络也会吃不消,必须有一种又轻、又韧、又耐高温的材料来代替铝合金乙钛恰好能够满足这些要求。钛还能经得住零下一百多度的考验,在这种低温下,钛仍旧有很好的韧性而不发脆。

利用钛和锆对空气的强大吸收力,可以除去空气,造成真空。比方,利用钛制成的真空泵,可以把空气抽到只剩下十万万万分之一。

钛的氧化物——二氧化钛,是雪白的粉末,是最好的白色颜料,俗称钛白。以前,人们开采钛矿,主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强,不易起化学变化,永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高,被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。

二氧化钛是世界上最白的东西, l克二氧化钛可以把 450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外,为了使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上,二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。

四氯化钛是种有趣的液体,它有股刺鼻的气味,在湿空气中便会大冒白烟——它水解了,变成白色的二氧化钛的水凝胶。在军事上,人们便利用四氯化钛的这股怪脾气,作为人造烟雾剂。特别是在海洋上,水气多,一放四氯化钛,浓烟就象一道白色的长城,挡住了敌人的视线。在农业上,人们利用四氟化钛来防霜。

钛酸钡晶体有这样的特性:当它受压力而改变形状的时候,会产生电流,一通电又会改变形状。于是,人们把钛酸钡放在超声波中,它受压便产生电流,由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱。相反,用高频电流通过它,则可以产生超声波。现在,几乎所有的超声波仪器中,都要用到钛酸钡。除此之外,钛酸钡还有许多用途。例如:铁路工人把它放在铁轨下面,来测量火车通过时候的压力;医生用它制成脉搏记录器。用钛酸钡做的水底探测器,是锐利的水下眼睛,它不只能够看到鱼群,而且还可以看到水底下的暗礁、冰山和敌人的潜水艇等。

冶炼钛时,要经过复杂的步骤。把钛铁矿变成四氯化钛,再放到密封的不锈钢罐中,充以氩气,使它们与金属镁反应,就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的,还必须把它们在电炉中熔化成液体,才能铸成钛锭。但制造这种电炉又谈何容易!除了电炉的空气必须抽干净外,更伤脑筋的是,简直找不到盛装液态钛的坩埚,因为一般耐火材料部含有氧化物,而其中的氧就会被液态钛夺走。后来,人们终于发明了一种“水冷铜坩埚”的电炉。这种电炉只有中央一部分区域很热,其余部分都是冷的,钛在电炉中熔化后,流到用水冷却的铜坩埚壁上,马上凝成钛锭。用这种方法已经能够生产几吨重的钛块,但它的成本就可想而知了。

元素名称:钛

元素原子量:47.87

元素类型:金属

核内质子数:22

核外电子数:22

核电核数:22

质子质量:3.6806E-26

质子相对质量:22.154

所属周期:4

所属族数:IVB

摩尔质量:48

氢化物:TiH4

氧化物:TiO

最高价氧化物化学式:TiO2

密度:4.54

熔点:1660.0

沸点:3287.0

外围电子排布:3d2 4s2

核外电子排布:2,8,10,2

颜色和状态:银灰色金属

原子半径:2

常见化合价:+2,+3,+4

发现人:格列高尔 发现年代:1791年

发现过程:

1791年,英国的格列高尔,在研究黑色磁性砂时,发现其中有新元素,即钛。

元素描述:

具有金属光泽,有延展性。密度4.5克/厘米3。熔点1660±10℃。沸点3287℃。化合价+2、+3和+4。电离能为6.82电子伏特。钛的主要特点是密度小,机械强度大,容易加工。钛的塑性主要依赖于纯度。钛越纯,塑性越大。有良好的抗腐蚀性能,不受大气和海水的影响。在常温下,不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀;只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。

元素来源:

钛属于稀有金属,在地壳中的丰度占第七位,有0.42%。用于冶炼钛的矿物主要有钛铁矿(FeTiO3)、金红石(TiO2)和钙钛矿等。矿石经处理得到易挥发的四氯化钛,再用镁还原而制得纯钛。

元素用途:

钛和钛的合金大量用于航空工业,有"空间金属"之称;另外,在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。

元素辅助资料:

钛的主要矿石是金红石TiO2和钛铁矿FeTiO3,它的发现也正是从这两种矿石的分析而来。早在1791年英国英格兰西南端康沃尔(Cornwall)郡门拉陈(Menacan)教区的牧师格累高尔,也是一位科学家,分析出产在他教区内的一种黑色矿砂,也就是今天成为钛铁矿的矿石时发现了一种新的金属物质并命名为menacenite。三年后,1795年,克拉普罗特分析了匈牙利布伊尼克(Boinik)地区出产的金红石,认识到它是一种新金属的氧化物,具有抵抗酸、碱溶液的特性,借用希腊神话中大地的第一代儿子们泰坦神族Titans,命名这个金属为titanium,元素符号定为Ti。两年后,克拉普罗特证实格累高尔发现的menacenite就是钛。

钛对于酸、碱具有较强的耐腐蚀性,已成为化工生产中重要的材料。

钛一般被认为是稀有金属,其实它在地壳中的含量相当大,比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大,甚至比氯、磷都大。

钛的冶炼
钛在1791年被发现,而第一次制得纯净的钛却是在1910年,中间经历了一百余年。原因在于:钛在高温下性质十分活泼,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。

工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿),发生下面的化学反应:

FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O

为了除去杂质Fe2(SO4)3,加入铁屑,Fe3+ 还原为Fe2+,然后将溶液冷却至273K以下,使得FeSO4·7H2O(绿矾)作为副产品结晶析出。

Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀,反应是:
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4

锻烧偏钛酸即制得二氧化钛:
H2TiO3 == TiO2+H2O

工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,并使生成的TiCl4,蒸气冷凝。

TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO-

在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛:

TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti

这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材。

钛及钛合金的特性、用途
纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近

500K。

钛属于化学性质比较活泼的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下,钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜,可以抵抗强酸甚至王水的作用,表现出强的抗腐蚀性。因此,一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。

液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。

钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇,既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇增加80% 。同时,钛无磁性,不会被水雷发现,具有很好的反监护作用。

钒具有“亲生物“’性。在人体内,能抵抗分泌物的腐蚀且无毒,对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械,制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时,这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。

钛在人体中分布广泛,正常人体中的含量为每70kg体重不超过15mg,其作用尚不清楚。但钛能刺激吞噬细胞,使免疫力增强这一作用已被证实。

钦的化合物及用途
重要的钛化合物有:二氧化钛(TiO2)、四氯化钛(TiCl4)、偏钛酸钡(BaTiO3)。

纯净的二氧化钛是白色粉末,是优良的白色颜料,商品名称“钛白”。它兼有铅白(PbCO3)的遮盖性能和锌白(ZnO)的持久性能。因此,人们常把钛白加在油漆中,制成高级白色油漆;在造纸工业中作为填充剂加在纸桨中;纺织工业

中作为人造纤维的消光剂;在玻璃、陶瓷、搪瓷工业上作为添加剂,改善其性能;在许多化学反应中用作催化剂。在化学工业日益发展的今天,二氧化钛及钛系化合物作为精细化工产品,有着很高的附加价值,前景十分诱人。

四氯化钛是一种无色液体;熔点250K、沸点409K,有制激性气味。它在水中或潮湿的空气中都极易水解,冒出大量的白烟。

TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl

因此TiCl4在军事上作为人造烟雾剂,犹其是用在海洋战争中。在农业上,人们用TiCl4形成的浓雾复盖地面,减少夜间地面热量的散失,保护蔬菜和农作物不受严寒、霜冻的危害。

将TiO2和BaCO3一起熔融制得偏钛酸钡:

TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2-

人工制得的BaTiO3具有高的介电常数,由它制成的电容器有较大的容量,更重要的是BaTiO3具有显著的“压电性能”,其晶体受压会产生电流,一通电,又会改变形状。人们把它置于超声波中,它受压便产生电流,通过测量电流强弱可测出超声波强弱。几乎所有的超声波仪器中都要用到它。随着钛酸盐的开发利用,它愈来愈广泛地用来制造非线性元件、介质放大器、电子计算机记忆元件、微型电容器、电镀材料、航空材料、强磁、半导体材料、光学仪器、试剂等。

钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而,生产成本之高,使应用受到限制。我们相信在不久的将来,随着钛的治炼技术不断改进和提高,钛、钛合金及钛的化合物的应用将会得到更大的发展。

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