Desarrollo de una ruta alternativa para obtención de titanio puro a partir de mineral de titanio.

Verduzco Cruz, José Armando (2018) Desarrollo de una ruta alternativa para obtención de titanio puro a partir de mineral de titanio. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y método de estudio: En este trabajo, se emplearon diferentes condiciones de temperatura, tiempos, presiones y cantidades de reactantes, con el fin de conocer el comportamiento de las reacciones y encontrar las condiciones óptimas para un proceso escalable y atractivo a nivel industrial de obtención de titanio con una reacción directa, sólidolíquido en un medio altamente reductor en atmósfera de helio, las pruebas realizadas se caracterizaron cualitativamente por difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y semicuantitativamente con espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS). Se realizaron 20 experimentos utilizando un pequeño reactor de acero inoxidable 304 cédula 40, de 8.7 ml de volumen y presión de diseño de 150 libras/pulgada2 , calentado en una mufla y habilitado con boquillas con tubo flexible de acero inoxidable de 1/8 pulgada para purgas o alimentación de gas inerte y para medición de presión. Se utilizó también un horno tubular con tubo de alúmina. Se experimentaron temperaturas desde 600°C hasta 900°C, con sistema a vacío, presión atmosférica y presión de hasta 3 kg/cm2 , se realizaron experimentos con dos reductores diferentes; magnesio elemental y cloruro de magnesio, se utilizó apoyo 5| aluminotérmico en algunos experimentos, y se utilizó rutilo al 94% de pureza, los reactantes se encapsularon en aluminio para mejorar el contacto entre ellos. Contribuciones y conclusiones: Se obtuvo el titanio elemental utilizando magnesio metálico como reductor y se obtuvo con pequeña conversión la aleación AlTi3, utilizando MgCl2 para reducir el titanio. Se encontró la temperatura máxima a la cual la reacción favorecida es la deseada para obtener el titanio elemental y se observa las formaciones de monóxido de titanio, titanatos de magnesio y aluminio, las cuales aumenta conforme aumenta la temperatura de reacción, presencia de aire y exceso de magnesio. Se detecta también el momento en el cual se lleva a cabo la reducción debido a la formación de vacío en el interior del reactor al reaccionar el magnesio con los vapores en el sistema.

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