میگنیشیم تھرمل کمی کی طرف سے سپنج ٹائٹینیم کی پیداوار

دھاتی میگنیشیا کی تھرمل کمی سے پیدا ہونے والا سپنج میٹل ٹائٹینیم "سپنج ٹائٹینیم" کہلاتا ہے۔ ٹائٹینیم اسفنج کی پاکیزگی فیصد (بڑے پیمانے پر) عام طور پر 99.1 سے 99.7 ہوتی ہے۔ ناپاک عنصر کا کل فیصد (کمیت) 0 ہے۔{5}}.9، ناپاک عنصر آکسیجن فیصد (کمیت) 0 ہے۔{8}}.20، اور سختی ( HB) 100-157 ہے۔ مختلف طہارت کے مطابق اسے WHTiO سے MHTi4 تک پانچ درجات میں تقسیم کیا گیا ہے۔

سپنج ٹائٹینیم صنعتی ٹائٹینیم مرکب کی پیداوار کے لئے اہم خام مال ہے، اور اس کی پیداوار ٹائٹینیم صنعت کی بنیادی کڑی ہے. یہ ٹائٹینیم مواد، ٹائٹینیم پاؤڈر اور دیگر ٹائٹینیم حصوں کا خام مال ہے۔ ilmenite کو ٹائٹینیم ٹیٹرا کلورائیڈ میں تبدیل کریں، اسے سیل بند سٹینلیس سٹیل کے ٹینک میں ڈالیں، اسے آرگن گیس سے بھریں، انہیں دھاتی میگنیشیم کے ساتھ رد عمل پیدا کریں، اور "ٹائٹینیم سپنج" حاصل کریں۔ یہ غیر محفوظ "ٹائٹینیم سپنج" براہ راست استعمال نہیں کیا جا سکتا، اور ٹائٹینیم کے انگوٹوں میں ڈالے جانے سے پہلے اسے برقی بھٹی میں مائع میں پگھلا دینا چاہیے۔

ٹائٹینیم سپنج کی میگنیٹو تھرمل پیداوار: ٹائٹینیم، ایک کیمیائی عنصر کے طور پر، ایک انگریز پادری اور معدنیات کے ماہر ریورنڈ ولیم گریگور نے 1791 میں لوہے سے دریافت کیا تھا۔ چونکہ ٹائٹینیم آکسیجن، نائٹروجن، کاربن اور ہائیڈروجن جیسے عناصر کے ساتھ مضبوط تعلق رکھتا ہے، اور زیادہ درجہ حرارت پر زیادہ تر ریفریکٹری مواد کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس لیے ٹائٹینیم دھات نکالنے کا عمل بہت پیچیدہ اور مشکل ہے۔ 1910 تک، ریاستہائے متحدہ میں Rensselaer Polytechnic Institute کے Matthew A. Hunter نے اعلیٰ طہارت ٹائٹینیم نکالنے کے لیے ٹائٹینیم ٹیٹرا کلورائیڈ اور سوڈیم کو 700-800 ڈگری سیلسیس پر گرم کیا۔ اس طریقہ کو ہنٹر کا طریقہ کہا جاتا ہے۔ . تاہم، ٹائٹینیم کا اطلاق اس وقت لیبارٹری تک محدود تھا۔ یہ 1932 تک نہیں تھا کہ ولیم جسٹن کرول نے یہ ظاہر کیا کہ ٹائٹینیم کو میگنیشیم کے ساتھ ٹائٹینیم ٹیٹرا کلورائیڈ کو کم کرکے نکالا جا سکتا ہے۔ آٹھ سال بعد، اس نے ٹائٹینیم کو کم کرنے کے لیے میگنیشیم اور یہاں تک کہ سوڈیم کا استعمال کرتے ہوئے اس عمل کو بہتر بنایا، یہ طریقہ کرول عمل، یا میگنیشیا کے عمل کے نام سے جانا جاتا ہے۔ میگنیشیم تھرمل طریقہ اس وقت دنیا میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا ٹائٹینیم پروڈکشن طریقہ ہے۔ اس کے ساتھ، ٹائٹینیم دھات بڑے پیمانے پر پیدا کیا جا سکتا ہے اور جدید انجینئرنگ مواد کی صفوں میں داخل ہوسکتا ہے.

میگنیشیا کے طریقہ کار سے اسفنج ٹائٹینیم تیار کرنے کا اصول یہ ہے: 880 ڈگری -950 ڈگری پر ایک آرگن ماحول میں، ریفائنڈ ٹائٹینیم ٹیٹرا کلورائیڈ اسفنج میٹالک ٹائٹینیم اور میگنیشیم کلورائیڈ، اور میگنیشیم کلورائیڈ حاصل کرنے کے لیے میٹالک میگنیشیم کے ساتھ کمی کے رد عمل سے گزرتا ہے۔ کمی بھٹی سے خارج کیا جاتا ہے. ٹائٹینیم سپنج حاصل کرنے کے لیے ٹائٹینیم سپنج کے چھیدوں میں موجود باقی میگنیشیم کلورائد اور اضافی میگنیشیم کو ہٹانے کے لیے ویکیوم ڈسٹلیشن کا استعمال کیا جاتا ہے۔ میگنیشیم تھرمل طریقہ کے ذریعہ اسفنج ٹائٹینیم مرکب پیدا کرنے کا عمل کا بہاؤ مندرجہ ذیل ہے:

میگنیشیم تھرمل طریقہ کار میں میگنیشیم کو کم کرنے والے ایجنٹ کے طور پر میگنیشیم اور کلورین کی وصولی کے لیے میگنیشیم کلورائیڈ کو کم کرنے کے رد عمل میں پیدا کیا جاتا ہے۔ میگنیشیم کمی کے رد عمل میں حصہ لینا جاری رکھتا ہے، اور کلورین گیس کو ری سائیکلنگ کے لیے گریننگ ورکشاپ میں منتقل کیا جاتا ہے۔ ڈسٹلیشن کنڈینسیٹ پگھلنے کے بعد، میگنیشیم کلورائد خارج ہو جاتا ہے، اور باقی میگنیشیم کو میگنیشیم تھرمل پروڈکشن کے عمل میں حصہ لینا جاری رکھنے کے لیے میگنیشیم کو کم کرنے والے ایجنٹ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، میگنیشیم آکسائڈ کی پیداوار میں دھاتی میگنیشیم اور کلورین کی ری سائیکلنگ کا احساس ہوتا ہے. میگنیشیم کلورین گیس کی ری سائیکلنگ ٹائٹینیم سپنج کی پیداوار کے دوران ماحولیاتی آلودگی کو کم کرتی ہے اور پیداواری توانائی کی کھپت کو کم کرتی ہے۔