Entfernung von Vanadium-Verunreinigungen in Titan

Der Siedepunktunterschied und die relative Flüchtigkeit von Titanrohren und Vanadiumverunreinigungen sind relativ gering. Beispielsweise beträgt der Siedepunktunterschied zwischen den beiden Komponenten der Titanrohr-VOCl3-Serie 10 Grad und die relative Flüchtigkeit d=1.22; Während die TC4-Titanlegierungsröhre-VCl4-Serie aus zwei Komponenten besteht, beträgt der Siedepunktunterschied 14 Grad Celsius. Dennoch ist es theoretisch möglich, physikalische Methoden zur Entfernung von Vanadiumverunreinigungen einzusetzen, beispielsweise die Verwendung hocheffizienter Destillationskolonnen zur Entfernung von Vanadium. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass keine chemischen Reagenzien erforderlich sind, der Raffinierungsprozess kontinuierlich und einfach zu automatisieren ist und die abgetrennten VOCl3 und VCl4 direkt verwendet werden können. Die Nachteile sind ein hoher Energieverbrauch, große Investitionen in die Ausrüstung und die Notwendigkeit, die Struktur eines Hochleistungskessels zu lösen, der in der Industrie noch nicht angewendet wurde.

Darüber hinaus sind die Gefrierpunkte der beiden Komponenten der TC4-Titanlegierungsrohr-V0Cl3-Serie recht unterschiedlich und liegen bei etwa 54 Grad Celsius. Daher kann die Gefrierkristallisationsmethode auch zur Entfernung von VOCI3 verwendet werden. Das Einfrieren verbraucht jedoch viel Energie und wird daher bislang nicht industriell eingesetzt. Aus diesem Grund werden zur Entfernung von Vanadium häufig chemische Methoden eingesetzt. Bei der chemischen Entfernung von Vanadium wird dem Titanrohr ein chemisches Reagenz zugesetzt, um die VOCl3- (oder VCl4)-Verunreinigung selektiv zu reduzieren oder auszufällen und eine unlösliche Alaunverbindung zu bilden, die mit dem TC4-Titanlegierungsrohr interagiert. Die Trennung erfolgt entweder durch selektive Adsorption von VoCl3 (oder VCl4), um Vanadium-Verunreinigungen und TC4-Titanlegierungsrohre voneinander zu trennen; oder selektive Auflösung von VOCl2, um Alaunverunreinigungen und 7icld voneinander zu trennen. Man kann sagen, dass es noch kein idealeres Verfahren zur Vanadiumentfernung mit einfacher, langlebiger und kostengünstiger Prozessausrüstung, guten Arbeitsbedingungen und einer einfachen Umsetzung kontinuierlicher Abläufe gibt. Dies ist auch ein Thema, das im Raffinierungsprozess von Rohren aus TC4-Titanlegierung untersucht werden muss.