Titán a jeho zliatiny sú kritickými materiálmi v kozmickom priemysle, lekárskych implantátoch a chemických zariadeniach kvôli ich vysokej pevnosti, odolnosti proti korózii a biokompatibilite. Avšak šrot vznikajúci počas výroby-obsahujúci 70 % úlomkov a 30 % veľkých kusov-predstavuje problémy v oblasti životného prostredia a zdrojov, ak nie je správne spracovaný.
Priamou likvidáciou neupraveného šrotu sa nielen plytvá strategickými zdrojmi (na výrobu 1 tony primárneho titánu sú potrebné 4 tony rutilovej rudy), ale aj rizikom kontaminácie životného prostredia olejmi, oxidmi a kovovými nečistotami. Efektívna recyklácia titánového šrotu sa tak stala životne dôležitým cieľom globálnych iniciatív ekologickej výroby.
Klasifikácia šrotu a predbežná{0}}úprava: Základ čistenia
Typy a vlastnosti šrotu
Odpad z triesok: Vzniká z procesov sústruženia alebo frézovania, vyznačuje sa veľkým povrchom, ktorý ľahko zadržiava rezné kvapaliny a vrstvy oxidov, čo si vyžaduje intenzívne odmasťovanie.
Hromadný odpad: Pochádza z lisovacích alebo rezacích operácií, s relatívne nižším znečistením, ale potenciálnymi inklúziami úlomkov nástrojovej ocele.
Zvyšky tavenia: Obsahujú vysoké koncentrácie oxidov, čo si vyžaduje chemickú extrakciu na získanie kovového titánu.
Trojkrokový-proces predbežnej liečby
►Odmasťovanie:
Alkalické čistenie (80 stupňový roztok NaOH) na rozpustenie minerálnych olejov.
Ultrazvukové ošetrenie organickým rozpúšťadlom (acetón/etanol) na odstránenie emulgovaných olejov z mikro-pórov.
►Magnetická separácia: Magnety s vysokou{0}}intenzitou (väčšia alebo rovná 0,5 T) odstraňujú nečistoty železa, aby sa zabránilo kontaminácii počas tavenia.
►Drvenie a triedenie: Hromadné zvyšky sa rozdrvia na<5 cm particles to enhance subsequent reaction efficiency.
Chemické čistenie: Prelomové základné technológie
Metóda morenia-Nákladovo{1}}efektívna možnosť
Vzorec: HF (5–10 %) + HNO3 (20–30 %) zmiešaný kyslý roztok.
Function: Dissolves surface TiO₂ and TiN oxide layers with >95% účinnosť.
Výzva: Riziko vodíkového skrehnutia vyžaduje na zmiernenie po{0}}úprave vákuové žíhanie (500 stupňov / 4 h).
Elektrolýza roztavenej soli-Hlboká deoxidácia
Proces: Elektrolýza v systéme roztavenej soli NaCl-KCl-NaF (650 stupňov) privádza kyslíkové ióny k anóde.
Výsledok: Obsah kyslíka znížený pod 800 ppm, čo spĺňa letecké-štandardy TA6V (Ti-6Al-4V).
Vákuové tepelné ošetrenie-Lekárske-čistenie
Podmienky: 900 stupňov vo vysokom vákuu (10⁻³ Pa) s ochranou proti plynnému argónu.
Výhody: Súčasné odstraňovanie vodíka (99% účinnosť) a odparovanie kovových nečistôt (napr. Cu, Sn).
