Obtención Industrial Del Titanio
El titanio es un elemento químico, de símbolo Ti y número atómico 22. Se trata de un metal de transición dúctil, de color gris plata.
Historia
En 1791, Gregor aisló un óxido de metal del hierro magnético que contenía la arena que se encuentra en Manaccan, Cornwall, y conjeturó que contenía un metal desconocido hasta entonces, al cual nombró manaccanite. En 1795, Klaproth investigóla turmalina de Boinik, Hungría, y observó que este mineral debía contener un metal hasta ese momento ignorado, al que llamó titanio a favor de los Titanes, hijos de la Madre Tierra primitiva. Después de detectar el nuevo metal, también en forma de óxidos, en otros minerales como titanita e ilmenita, Klaproth mostró que era idéntica a la del metal manaccanite.
Aunque lasreacciones fundamentales de la producción de titanio moderna ya eran conocidas antes de 1800, la primera preparación de óxido de titanio puro se llevó a cabo sólo en 1908, mientras que a gran escala la producción comenzó en 1916 en Noruega.
En 1910, Hunter preparó de metal titanio puro del 98 - 99% por reducción con sodio. La fuerte afinidad del titanio con el oxígeno, nitrógeno y carbono hizo la preparación del metalpuro y dúctil muy difícil, y esto se logró por primera vez por Van Arkelen en 1922, por la reducción de hexafluorotitanato de potasio con sodio en una atmósfera inerte. Las bases de la producción a gran escala industrial fueron establecidas por Kroll, con su descubrimiento de la reducción de tetracloruro de titanio con magnesio. Wartman desarrolló un método para el tratamiento de la esponja detitanio así obtenida y su fusión en un horno de arco eléctrico.
Materias Primas
El titanio es relativamente de amplia distribución y abundancia. Con una concentración media estimada en la corteza terrestre en 0,6%, es noveno en el orden de abundancia después del oxígeno, silicio, aluminio y hierro, entre otros. Su concentración es de aproximadamente 1/20 de la del aluminio, y 1/10 de la del hierro. El titanio primario se produce en las rocas ígneas, donde se forma el componente ácido de magmas básicos y el componente básico de magmas ácidos. En el primer caso, los titanatos están presentes, siendo los más importantes la ilmenita (FeTiO3) y la perovskita (CaTiO3). En el segundo caso, los compuestos de óxidos de titanio se forman. También existen formas intermedias, por ejemplo, ensilicatos, donde el titanio está presente principalmente como un elemento básico, pero también como un reemplazo del silicio. Estas formas de transición incluyen la titanita (esfena), CaTi(SiO4)O, un componente común de las rocas magmáticas. Todas estas formas también aparecen en rocas metamórficas que contienen titanio. Las dos modificaciones de TiO2, anatasa y brookita, aparecen exclusivamente endepósitos metamórficos.
Los depósitos secundarios de titanio incluyen los de amplia distribución de ilmenita de Placer y arenas de ilmenita, que aparecen principalmente en las regiones costeras, y los depósitos de TiO2 en arcillas.
Los minerales más importantes de titanio son la anatasa (TiO2), la ilmenita (FeTiO3) y el leucoxeno, la perovskita (CaTiO3), el rutilo (TiO2) y la esfena [CaTi(SiO4)O]. Deéstos, sólo la ilmenita, el leucoxeno y el rutilo tienen una gran importancia económica debido a la facilidad con la que se pueden procesar.
Propiedades físicas
El titanio es un metal de transición dúctil, de color gris plata, como se dijo antes. Muchas de sus propiedades a una temperatura dada muestran variaciones que dependen de la composición y el estado del metal (pureza, elementos dealeación, tratamiento térmico previo y mecánica). La variación en las propiedades como la conductividad eléctrica y térmica y el comportamiento plástico son causadas por defectos en la red. El trabajo en frío aumenta la dureza y la fuerza, mediante la producción de dislocaciones, y reduce el módulo de elasticidad y conductividad eléctrica. El recocido en el intervalo de recuperación (300 – 500 °C)...
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