下午2点,沈睿走进了自己的工作地点。他是七分厂的一名工程师,而这个分厂就是负责钛产品的,包括钛金属冶炼和钛白制造。
厂里正在忙碌,轨道上的小车不断把隔壁分厂提供的原料送到这里来。攀枝花这里的矿是钒钛磁铁矿,不能直接用来制取钛,而且这里的矿品位不高,其中含铁305左右,二氧化钛105左右,五氧化二钒030左右。必须先经过破碎和选矿,使其成为含铁50以上,二氧化钛12以上,五氧化二钒05以上的精矿。
然后再经过再次选矿,选出含钒铁精矿作为高炉炼铁原料,嗯,这种含钒铁矿的冶炼工艺技术含量很高,目前全世界只有中国才掌握了。
剩下的尾矿再进行精选,选出的钛精矿才是制取钛的原料。但是经过多次选矿后的钛精矿还含有大量的铁,这个时候有三种方法可以提取里面的钛,第一种是电炉还原法,由于钛和铁对氧的亲和力不通,因此还要经过选择性的还原冶炼,这样可以得到生铁和钛渣(二氧化钛)。第二种是硫酸浸出法,得到硫酸亚铁和钛渣。第三种是盐酸浸出法,得到的是人造金红石。
目前这三种工艺都在采用,主要作为技术储备。然后钛渣可以经过经过水洗、盐处理、煅烧等一系统工序后,得到钛白这种产品。如果要继续得到钛金属的话,钛渣还要经过沸腾氯化,使其变成四氯化钛。然后在用镁热还原法,在惰性气体保护下,用金属镁将四氯化钛还原出金属钛。
在原时空历史的镁热还原法是1940年由卢森堡科学家克劳尔研究成功的,又称克劳尔法。1948年美国杜邦公司开始用这种方法生产商品海绵钛。不过传统镁热还原法还是不够有效率,它要在还原作业结束待还原产物冷却后,再组装蒸馏设备进行真空分离作业。目前攀钢采用的工艺是原时空80年代日本发明的联合法。这种还原蒸馏一体化的工艺,比起初级的镁热还原法效率大为提高,纯度也可以提高到997。
沈睿从半成品堆里捡起一块海绵状的金属块,这就是使用镁热还原法造出的海绵状金属钛。当然这只是半成品。这些海绵铁还需送进真空电弧炉熔炼、提纯之后,才能获得了致密的银光闪闪的钛锭,这才是最后的成品。
这些年做成钛锭的产量只有三分之一的样子,主要是作为技术储备,大多数就是以海绵铁的形式直接出厂,反正国家是敞开了收。每隔几天就会有货运专列过来把这些海绵钛和钛锭运走。
这时,几个工人开着一列轨道小车走过来,旁边的铲车开始动起来,把那些海面钛铲起装进车里,准备送去电弧炉去熔炼。
在装车期间,其中一个工人和他打了个招呼,就随口问道:“沈工,您说这些什么钛有啥用啊?咱们这几年起码炼了十几万吨了,可还没见到用处。还不如隔壁分厂的炼钢来得爽呢。”
“是啊,这些东西好麻烦的,成本比钢材起码高十几倍呢。还没钢好用……”另一个工人也说道。“倒是咱们厂出的钛白粉不错,我见过用咱们钛白粉做的涂料,真的白得不行,白得晃眼。我看啊,还不如全拿来做钛白粉好了……”
沈睿笑了笑:“这东西的用处虽然没有钢多,但也是很重要的,航空和国防都要用到,还有化工设备、医疗器械,还有海洋工程设备都要用到。当然,这还是种新型材料,所以还不太普及。”
目前,钛这种金属还只有中国在使用,别的国家连听都没听说过。因为他们现在还只能在实验室里制造金属钛,还没有掌握工业化生产的技术,所以价格十分坑爹。现在国际市场上每吨售价要将近两万美元,而这时候的钢材即都才37美元每吨,白银价格都才3万多美元每吨,它的价格相当于白银的六成了,谁用得起啊?
当然它的产量也没办法大量运用,靠实验室那点儿产量能干嘛?现在除了中国之外,全世界的金属钛产量还不到1000吨,全都是实验室制品。它现在的用途主要有两个,第一是被科学家们买去进行各种研究,第二就是被珠宝商人拿去做成各种廉价首饰和饰品。他们的用量都很少,一次买个几十公斤就算多了。
那些工人说得也没错,中国现在用到钛的地方也不太多,主要就是医疗器械和化工设备用得多一点,航空航天方面现在的都用得不多。攀钢和其他几个厂生产的钛锭和海绵钛每年有五万多吨的产量,这些项目是用不完的。但它们的产品都被国家全部买下来,送进物资仓库存着。现在用的地方少,但随着航空航天技术的发展,这点儿就不够用了。反正钛锭这东西又放不坏。
不单单是钛,其他各种稀有金属也是同样的处理方法,不管现在用不用得了,先买回来炼成锭后存起来。前些年文德嗣就下令,在西北地区的几个大荒漠里兴建了很多巨型物资仓库,专门用于存储这些稀有金属,作为国家战略储备。