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By Patrícia Ortega Cubillos

O objetivo do presente trabalho foi avaliar e comparar a composição química e microestrutura de dois fabricantes (nacional e importado) de haste femoral fabricados em aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-9. As análises químicas dos principais elementos foram realizadas utilizando espectrometria de emissão ótica por descarga luminescente. A microestrutura das hastes foi caracterizada por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Medidas de dureza Vickers também foram realizadas neste estudo comparativo. As hastes nacionais e importadas exibiram pequena quantidade de partículas de nitreto (fase Z) dispersas na matriz austenítica e tamanhos de grão similares da austenita. Por outro lado, o aumento de 32% observado nos resultados de dureza da haste importada em relação à haste nacional foi atribuído às diferenças de composição química entre estas hastes. Foram identificadas microinclusões ricas em Al nas hastes importadas e microinclusões ricas em Mg nas hastes nacionais. Embora tenham sido observadas algumas diferenças entre as hastes nacionais e importadas, ambas atenderam os critérios de composição e microestrutura da norma ABNT NBR ISO 5832-9.

Aug 17, 2017

By Anna Beatriz Almeida Leandro da Costa, Erica Renata Cruz da Cunha, Dayany Karla Silva da Rocha, Mateus Nunes de Souza, Flánelson Maciel Monteiro, Bruna Pereira do Nascimento Souza

As argilas cauliníticas, popularmente conhecidas como de queima branca, possuem a coloração final dos seus produtos como principal característica. As jazidas desse tipo de argila não são encontradas com facilidade, sendo a prospecção de novos depósitos o principal desafio do setor cerâmico. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar as propriedades tecnológicas de uma argila caulinítica do município de Boa Saúde – RN. O trabalho foi iniciado com a coleta in loco da argila e, em seguida, seu destorroamento, cominuição e peneiramento em uma peneira ABNT 200 mesh (0,074mm). Após essa etapa, foram confeccionados trinta (30) corpos de prova utilizando uma prensa hidráulica com pressão de 21 MPa. As amostras ficaram em uma estufa por um período de 24 horas com temperatura de 100ºC para retirada da umidade. O processo de sinterização ocorreu em um forno do tipo mufla, sem atmosfera protetora, nas temperaturas de 850°C, 950°C e 1050°C, com taxa de aquecimento de 10°C/min e patamar de isoterma de 60 minutos. Em cada temperatura foram sinterizados dez (10) corpos de prova. Os ensaios tecnológicos realizados nas amostras foram os seguintes: absorção de água (AA%), retração linear (RL%), perda ao fogo (PF%), porosidade aparente (PA%) e massa específica aparente (MEA). Os resultados dos ensaios apontam que a argila estudada possui características que apontam sua utilização na fabricação de peças para os setores da cerâmica estrutural e revestimentos.

Mar 1, 2019

By Blênio Márcio Cunha Silva

A indústria siderúrgica global está buscando cada vez mais tecnologias para tornar o seu processo produtivo mais sustentável e competitivo. Uma das grandes oportunidades, já conhecida nesse setor, é a transformação dos seus resíduos em coprodutos para revenda no mercado. Por esse motivo, este trabalho tem como objetivo avaliar as características físicas e químicas de duas escórias de aciaria por meio de uma caracterização tecnológica. Uma das amostras é proveniente do forno elétrico a arco (FEA), e a outra do conversor a oxigênio (Basic Oxygen Furnace - BOF ou Linz Donawitz - LD). Para o desenvolvimento da pesquisa foram utilizadas: uma etapa de cominuição, análises de classificação granulométrica, composição química e microscopia determinativa pelo sistema TIMA-MIRA. Os resultados da caracterização permitiram identificar e quantificar os elementos químicos e fases presentes nas escórias, as quais apresentaram teores de ferro acima de 20%, teores de CaO acima de 25%, ausência de P e Na e predominância das fases CaSi, CaFe e ferrosos.

Aug 17, 2017

By Ricardo Thomé da Cruz

O conhecimento sobre o comportamento do revestimento refratário dolomítico durante a etapa do refino de aço é fundamental para se atender às exigências técnicas de qualidade e o aumento da produção de aço. É particularmente importante que os mecanismos de corrosão dos refratários dolomíticos sejam bem compreendidos, principalmente, em operações de exceção, nas quais as exigências metalúrgicas causem forte dano ao revestimento, prejudicando não somente o desempenho do mesmo, mas também gerando um risco à segurança operacional. Este trabalho visa à caracterização técnica da camada protetora (coating) de silicato dicálcico (C2S), a qual se origina da reação entre as escórias silicosas e os refratários dolomíticos. As amostras de coating foram caracterizadas quanto à composição química, fases formadas e microestrutura. Estudou-se uma panela retirada de operação, por dano aos refratários, retirando-se amostras de diferentes regiões. Em duas amostras, juntamente com o C2S e o periclásio, foi observado à presença de fases à base de silicato de baixa fusibilidade como a cuspidina, indicando que o coating foi atacado por uma escória com elevado teor de fluorita.

Jul 30, 2018

By Jackson de Brito Simões

As Ligas com efeito de Memória de Forma (LMF) são metais funcionais que podem recuperar grandes deformações, superiores a 5%, quando submetidos a carregamento mecânico e/ou aquecidos. Este fenômeno ainda surpreende pesquisadores e engenheiros de projetos, materiais e processos. Esses metais possibilitam o desenvolvimento de atuadores termomecânicos capazes de gerar esforço mecânico com o bloqueio da recuperação de forma. Inúmeros são os processos para obtenção dessas LMF, cada um com sua particularidade e limitação específica. Nesse contexto, este trabalho avalia o efeito do reprocessamento pela técnica Plasma Skul Push-Pull (PSPP) e do tratamento térmico de solubilização nas propriedades térmicas de transformação de fase de uma LMF 55,1Ni-44,9Ti (% em peso) obtida originalmente pelo processo de fusão por indução a vácuo (VIM). Para isso, a LMF foi refundida com uma tocha de plasma e vazada sob pressão em quatro moldes metálicos distintos (aço, bronze, alumínio e cobre). As técnicas de caracterização térmica Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) e Resistência Elétrica em função da Temperatura (RET) foram utilizadas para avaliar o efeito desse reprocessamento e do subsequente tratamento térmico de solubilização a 850°C em diferentes tempos. Verificou-se que a injeção em molde metálico proporciona uma significativa redução nas temperaturas de transformação de fase, da ordem de 30°C em relação ao material bruto obtido por VIM. Por fim, foi possível concluir que a LMF NiTi reprocessada mantém a transformação de fase mesmo após tratamentos de solubilização a 850°C em tempos mais longos (8 h), contrariamente ao material originalmente obtido por VIM.

Aug 16, 2017

By Walter Amaya, Billy Beas

"Los principales depósitos de Au diseminado San Pedro Sur y Pampa Verde del Mioceno Medio se desarrollan en una roca ignimbrita riolítica del Oligoceno y en el contacto entre las ignimbritas y los domos dacíticos del Mioceno Medio. Las leyes de Au en estos depósitos varían de 0.2 a 1 g/t Au, adicionalmente ocurren brechas hidrotermales fuertemente oxidadas con tendencia estructural N80°O a E-O con concentraciones > 5 g/t Au. Además de la mineralización diseminada, anteriormente descrita, existen eventos de sobreimposición hidrotermal que han originado la precipitación de Au de alta ley (>15 g/t Au) en zonas estructuralmente favorables (zonas de apertura) que tienen una tendencia N20-50°E, las cuales se ubican a 1 km del tajo principal SPS conocidas como Alejandra."

Sep 1, 2017

By Claudio L. Schneider

Um flogopitito originário de um garimpo de exploração de esmeralda, na Bahia, está sendo estudado para utilização como fonte de potássio em técnicas de rochagem. Para este fim, é necessário cominuir a rocha até um tamanho apropriado. Estudos de cinética de dessorção e casa de vegetação estão sendo realizados com a finalidade de determinar o tamanho ideal de partícula para aplicações práticas. O custo associado à cominuição da rocha é um fator determinante na viabilidade econômica do uso da rocha como insumo na agricultura. Sendo assim, um programa de caracterização completo foi realizado para determinar rotas de britagem e moagem econômicas para esta rocha. Os resultados são apresentados de forma aplicada, com exemplos de circuitos e demanda energética.

Aug 8, 2018

By Daniele Perondi

Diferentes resíduos são gerados pelas indústrias siderúrgicas, dentre eles o resíduo dos trituradores de sucatas (RTS). O RTS gerado pelas siderúrgicas brasileiras se difere dos demais países devido aos materiais que são alimentados no triturador. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características do RTS gerado por uma siderúrgica brasileira. As seguintes técnicas foram utilizadas: identificação e quantificação dos principais constituintes, análise termogravimétrica, imediata, elementar, poder calorífico superior e teor de cloro e metais. Os principais polímeros presentes no RTS foram o poliestireno e o polietileno. A partir dos resultados de análise imediata, elementar e de poder calorífico superior do RTS, verificou-se uma elevada quantidade de matéria volátil (76,22% ± 6,90). Os altos teores de carbono (72,92%) e hidrogênio (9,86%), foram atribuídos à elevada quantidade de polímeros e borrachas presentes no resíduo. O teor de enxofre (0,21%) pode ser atribuído a presença de borracha no resíduo, enquanto o teor de cloro (1,33% ± 0,13) pode ser atribuído a presença do PVC no resíduo. O poder calorífico superior do RTS foi de 30,01 ± 1,22 MJ/kg, de forma que uma avaliação termoquímica mostra-se como uma técnica atrativa para a sua destinação final.

Oct 30, 2017

By Mike Treffy

El presente texto describe las características geoquímicas de las rocas ígneas del tipo HHPG (High Heat Producing Granites) en los Andes peruanos. Dichas rocas tienen diferentes edades geológicas y están relacionadas a los depósitos minerales como estaño, plata, cobre, zinc, plomo, uranio, etc y están ubicadas al extremo sur de la Cordillera Oriental y norte del Batolito de la Cordillera Blanca. Asímismo, en base al procesamiento geoquímico de la de ANDESDATA, se demuestra que estos granitos y rocas volcánicas félsicas corresponden a diferentes series magmáticas y que este tipo de rocas pueden relacionarse a altas concentraciones de plata, oro, cobre, zinc, molibdeno, uranio, favoreciendo la circulación de fluidos hidrotermales a grandes distancias de las intrusiones y rocas volcánicas bastante diferenciadas.

Sep 21, 2013

By Tiago Nunes Lima

Novas ligas de Ti estão sendo desenvolvidas como uma alternativa para aplicação em implantes cirúrgicos e em componentes estruturais por possuírem propriedades atraentes em comparação à liga Ti6Al4V, com destaque ao menor módulo de elasticidade, menor citotoxicidade, maior resistência à corrosão e propriedades mecânicas similares, alta resiliência e elevada formabilidade. Este estudo tem como objetivo observar as características mecânicas de ligas Ti35Nb2Sn deformadas a frio e seguidas de envelhecimento. A liga foi laminada a frio com 80% de redução e envelhecida a 400 ºC por 48 horas. Foram realizados ensaios de tração, dureza, metalografia e análise das superfícies de fratura. A liga laminada apresentou uma maior relação de resistência à tração pelo módulo de elasticidade e maior ductilidade do que a liga envelhecida.

Aug 16, 2017

By Jean-François Dorion

La corrosivité des environnements miniers souterrains est un phénomène peu étudié au Canada. En plus de détériorer les systèmes de soutènement, la corrosion s?attaque aussi à divers installations et équipements souterrains. Cette étude, débutée en janvier 2007, est l?établissement d?une banque de données afin de caractériser les environnements miniers souterrains selon leur potentiel de corrosivité pour les systèmes de support de terrains. Pour ce faire, cinq (5) mines ont été sélectionnées afin de comparer les environnements : Laronde, Géant-Dormant, Niobec, Mouska et Doyon. À chacune des mines, trois (3) endroits ont été étudiés. Les résultats préliminaires démontrent une grande variabilité des conditions d?une mine à l?autre ainsi qu?à l?intérieur même d?une mine. La minéralogie des roches et du gisement influence la composition des eaux souterraines et la présence des sulfures joue un rôle important sur l?agressivité de l?eau et de l?air des mines de l?étude. Afin de déterminer le potentiel de corrosivité, plusieurs paramètres doivent être considérés et la mine doit être zonée selon l?agressivité des endroits.

Feb 1, 2008

By Michel Aubertin

Les activités minières peuvent produire de grandes quantités de roches stériles, qui sont typiquement entreposées dans des empilements de surface, au dessus la nappe phréatique. Ces haldes peuvent occuper une superficie de plusieurs dizaines d?hectares, et s?élever à plus de cent mètres. Pour des exploitations en roches dures, les roches stériles ont usuellement une granulométrie qui contient des particules de la taille d?un sol silteux jusqu?à des cailloux et blocs de taille métrique. La structure interne d?une halde construite sur une surface relativement plane comprend généralement deux zones principales. La première zone se trouve au coeur de l?empilement, et elle est formée par la présence de plusieurs stratifications subhorizontales (avec des couches denses et lâches) due à l?effet des équipements lourds qui compactent et brisent les grains. La deuxième zone se trouve aux endroits où les stériles ont été déversés en crête, par des camions ou des butoirs, ce qui induit une ségrégation des particules sur les flancs, le long de la pente. Selon la séquence de mise en place, la distribution granulométrique et la hauteur des bancs, un grano-classement plus ou moins développé se produit, avec les particules les plus grosses au bas de la pente et les particules plus fines au sommet ; on observe aussi une stratification inclinée due à l?avancement latéral du front de déposition. Ces éléments de la structure interne d?une halde influencent la distribution et le mouvement de l?eau (et de l?air). Pour évaluer la distribution des propriétés des matériaux dans une halde, on doit usuellement avoir recours à une combinaison de techniques qui fournissent des informations sur les caractéristiques hydrogéologiques et géochimiques des roches stériles. A cet égard, certaines techniques géophysiques sont particulièrement intéressantes car elles permettent une cartographie tridimensionnelle des variations des propriétés. Les informations obtenues de diverses techniques de mesures utilisées conjointement peuvent alors être employées afin de construire un modèle numérique qui permet d?analyser les écoulements non saturés de l?eau et le transport réactif des contaminants. De telles simulations aident à mieux comprendre la réponse de la halde dans son état actuel et futur, ce qui fournit des arguments pour ajuster la séquence de déposition pour élaborer le plan de fermeture et pour sélectionner la stratégie d?instrumentation et de suivi de l?empilement. La présentation inclura un survol des diverses techniques qui ont été développées afin de caractériser les propriétés des matériaux en laboratoire et sur le terrain, et pour obtenir un portrait global de la structure interne d?une halde. Des résultats additionnels sur la modélisation du transport réactif seront aussi montrés afin d?illustrer l?influence de la structure interne d?un empilement sur sa réponse hydro-géochimique et environnementale.

Nov 1, 2008

By Réal Tanguay, Mathieu Piché, Jacques Carignan, Charles Beaudry, André Bonenfant

"Le gisement Isle-Dieu est situé sur le flanc sud de l'anticlinal de Galinée. La stratigraphie locale comprend, de bas en haut, la rhyolite du Groupe du Lac Watson surmontée par le basalte du Groupe de Wabassee. Un horizon repère, siliceux et sulfure, d'origine sédimentaire, appelé ""Tuffite Clef', est présent au sommet du Groupe du Lac Watson et pend à 45° vers le sud.Le gisement Isle-Dieu est constitué par une lentille qui recoupe, en partie, la ""Tuffite Clef"". Elle est séparée en deux trorçons par un dyke de tonalite. Les données obtenues à partir des forages effectues à travers la rhyolite sous-jacente permettent de définir les zonations chimiques et pétrographiques de la cheminée d’altération.Ces transformation minéralogiques et chimiques sont caractérisées par un enrichissement en MgO, Fe2O3, MnO et un appauvrissement en CaO, SiO2 et Na2O. La zonation spatiale de ces altérations permet de mettre en évidence la géométrie et l'extension des conduits hydrothermaux. L'épaisseur maximale des sulfures massifs au sein de la lentille est en étroite relation avec l’importance des zones d'altération. Les patrons de variations chimiques dénotent une orientation préférentielle WNW des conduits hydrothermaux. Les parties les plus altérées et les plus déformées présentent localement de fortes variations positives en Zr, Nb, et terres-rares; ces concentrations sont vraisemblablement imputables a /' enrichissement résultant de la diminution du volume lors de l'altération.L'étude pétrographique montre que la porosité et la perméabilité du milieu ont joué un rôle important dans la circulation des fluides car les roches de la cheminée présentent des phénomènes de dévitrification, de bréchification et de microfracturation très prononces. La nature magnésienne de certaines chlorites et la perméabilité accrue du milieu semblent en accord avec le modelé propose par Roberts et Reardon, ( 1978 )"

Jan 1, 1990

By P. Soros

Rich iron ore deposits were discovered during the 1960's in the mountain range of Serra dos Carajas, State of Para, Brazil, near the headwaters of the Tocantins River some 400 miles southwest from the state capital of Belem. (See Fig. 1 and 2). The key to the successful exploitation of this deposit was the development of an efficient an economical transportation system. The rugged terrain, and the dense tropical vegetation of the Amazonian jungle and the irregular coastline with its high tidal range presented severe obstacles to the planning and building of such system. Starting in 1972 extensive surveys and studies were carried out by Soros Associates on behalf of CVRD to determine the optimum way of transporting the ore from the mine site to the markets, most of which are located overseas. Overland transportation to the coast, loading into seagoing vessels and the ocean voyage to the ports of destination was treated as an integrated system in these studies.

Jan 1, 1986

By Sander Mul, Michael Brandner, Armin Paar

Graphitic HSS roll grades such as ESW’s brand VANIMO can be considered as the latest developments for the last finishing stands in hot strip mills. These roll grades are developed on the basis of the alloying concept of (Carbide Enhanced) Indefinite Chill work roll materials. During the development of VANIMO, the amounts and types of carbide forming elements were increased and adjusted into the direction of cast HSS roll grades. The microstructure of graphitic HSS roll grades therefore consists of tempered martensite, cementite and several different carbide types as well as a well-defined amount of free graphite. The main purpose of graphitic HSS roll grades is to combine the high surface quality of Indefinite Chill alloys as well as the high wear resistance of HSS roll grades. Several systematic steps were taken to increase the wear performance from Carbide-Enhanced Indefinite Chill grades to the more advanced VANIC grade and further on to the highest alloyed roll grade VANIMO. In every development step, the surface quality of the roll grades was carefully monitored. The decision to invest in new testing equipment at ESW’s plant was driven by the wish to see microstructural effects of different alloys in a macroscopic dimension. Usually samples are taken from cast rolls and investigation is done in comparably small areas compared to the total surface of a roll. Rolling of strip is done with the entire barrel, so effects of alloy and microstructure can appear anywhere on the barrel surface. To ensure better understanding and deeper knowledge about influences of alloying trials we decided to install the last version of LRI (Lismar Roll Inspection). LRI includes the latest technology of Eddy Current with an enormous resolution. Depending on the formation of carbide precipitations, carbide network as well as matrix and free graphite, the EC test can detect smallest differences. The possibility to analyze the different results of EC and UT surface wave inspection will be discussed. A few examples of surface effects in the mill application will be discussed and improvement strategies explained.

Oct 1, 2019

By Walter Crafts, C. M. Offenhauer

IN a previous study' of the carbide phase of chromium steels, it was shown that chromium carbide (Cr7C3) is a more stable carbide than cementite (Fe3C) at tempering temperatures above about 500°C. in quenched steels containing from about r1to 7.5 per cent chromium. Below this temperature the carbide phase was found to consist of cementite in all of the steels examined. In the present investigation it was found that a similar change in the carbide phase takes place in molybdenum and in chromium-molybdenum steels at approximately the same tempering temperatures. The approximate ranges of occurrence of the alloy carbides Cr7C3, Cr4C, and Mo2C have been determined in steels containing up to 5 per cent chromium, 1 per cent molybdenum and 0.60 per cent carbon. The experimental steels were made in small high-frequency furnaces from Armco ingot iron, low-carbon ferrochromium and calcium molybdate and were poured into 2-in. ingots, which were forged to 1-in. round bars. Sections of the bars were heated to the carbide-solution temperature and cooled rapidly to induce austenite transformation at relatively low temperatures. The steels were subject to some segregation, therefore comparatively high temperatures were necessary to dissolve all of the carbides. The microstructure of the quenched specimens was examined to verify the belief that the carbides had been dissolved, and also to determine the nature of the nonmartensitic structure of incompletely hardened steels. Ferrite and pseudomartensite were present in some of the specimens, but all specimens were quenched at such a rate that pearlite was not formed, in order to ensure the formation of the carbides at temperatures lower than about 500°C. It had been found previously' that in chromium steels the chromium carbide could be produced by transformation of austenite in the pearlite range above 500°C., and, in order to start the tempering treatment with the carbide present as cementite, the absence of pearlite was considered to be essential. The specimens were tempered for 64 hr. to permit the formation of the stable carbide. After tempering, the specimens were submitted to microscopic and X-ray examination. The carbides were separated either electrolytically in a 5 per cent HCl electrolyte or with an acidified copper-potassium chloride solution. The crystal structure of the carbide phases was determined by the Debye-Scherrer type of X-ray patterns. The X-ray patterns obtained from specimens near the boundaries between two types of carbides were generally weak and diffuse as compared with the other patterns. For this reason, and because the more soluble components may be masked, the boundaries between the phases could not be determined precisely. However, the X-ray analysis of electrolytically separated carbides has given consistently reproducible results

Jan 1, 1943

By Walter Crafts, C. M. Offenhauer

IN the course of study of the heat-treatment of low-alloy steels, the behavior of alloy carbides at subcritical temperatures was found to vary from that indicated by published investigations. In order to establish the ranges of formation of carbides in low-chromium steels, a series of steels containing up to 0.60 per cent carbon and 7.5 per cent chromium has been investigated with respect to the type of carbide formed after quenching and tempering at subcritical temperatures. The types of carbide formed as products of austenite transformation to pearlitic and pseudomartensitic structures have also been determined. There have been numerous investigations of the carbides in chromium steels and diagrams of the iron-chromium-carbon system.1 Westgren, Phragmén and Negresco2 identified the following carbides in chromium steels: [Cementite Fe3C (containing up to about 15 per cent Cr) Trigonal carbide Cr7C3 (containing up to about 55 per cent Fe) Cubic carbide Cr4C (or Cr23C3) (containing up to about 25 per cent Fe) Orthorhombic carbide . Cr3C2 (containing only a few per cent Fe)] The most complete information on the iron-chromium-carbon system was supplied by Tofaute, Sponheuer and Bennek3 and by Tofaute, Küttner and Büttinghaus.4 By means of dilatometric and microscopic studies, sections of the diagram were established. This diagram showed the presence of the special carbide Cr7Ca in steels containing about 2.5 per cent to 12 per cent chromium in low-carbon steels and from about 5 to 20 per cent chromium in r per cent carbon alloys from A1 to room temperature. The present investigation has shown that a carbide inversion from Fe3C to Cr7Ca occurs in chromium steels containing more than about 1 per cent chromium after hardening and tempering at subcritical temperatures above about 500°C. The type of carbide observed to be more stable in quenched and tempered specimens was also found to be produced by direct austenite transformation in corresponding ranges of temperature and composition. EXPERIMENTAL PROCEDURE The steels used in these experiments were made in magnesia-lined crucibles in high-frequency furnaces and were poured into 2-in. ingots. The ingots were forged into 1-in. round bars, and all heat-treatments were conducted on specimens of this section .size. Sections of the bar stock 8 in. long were hardened in air, oil or water depending on the composition, after heating to a temperature sufficiently high to dissolve the carbides. The low-carbon and low-chromium steels were not entirely martensitic after quenching, and contained some ferrite and pseudomartensite. No pearlite was observed in the microstructures after auenchine. The quenched bars were cut into

Jan 1, 1942

By E. Allaine

Carbochlorination kinetics of pure MoO3, Nb2O5, Ta2O5 and V2O5, by Cl2+CO+N2 gas mixtures was investigated between 380 and 1000 °C. Standard free energy of carhochlorination reactions and phase stability diagrams of these refractory metal compounds were calculated. The influence of total gas flow rate, temperature, reactants partial pressures on the reactivity of these oxides were investigated. The apparent activation energies were found to be about 83, 75, 110 and 100 kJ/mole below 650°C for MoO3, Nb2O5, Ta2O5 and V2O5, respectively. Above this temperature, the Arrhenius plots exhibit a rate anomaly attributed to thermal decomposition of COCl2 and/or structural changes of these refractory metal oxides. The apparent reaction order of carbochlorination of these oxides with respect to Cl2+CO was determined. For these refractory metal oxides, the reaction rate was maximum for a Cl2/CO ratio of about 1 in the chlorinating gas mixture. Results of carbochlorination of these oxides are compared and discussed.

Jan 1, 1995

By Liang Li

Thermodynamic analysis and experiments were conducted in order to verify the feasibility of preparing crude titanium tetrachloride (TiCl4) via the carbochlorination of low-grade titanium slag in molten salt. Titanium slag, assaying 74.6 wt% TiO2 with high calcium and magnesium oxide impurities, was treated by an optimized carbochlorination process in NaCl molten salt. These impurities in the titanium slag were chloridized simultaneously, and chlorination products FeCl2, MnCl2, MgCl2, CaCl2 and CrCl3 were collected in the furnace slag. XRD and SEM/ EDS analysis of residue shown that SiO2 and Al2O3 in titanium slag were difficult to chlorinate completely. Theoretical calculations and industrial-scale experimental studies reveal the content of TiCl4 in the products was more than 98.8 wt% and thus proved the feasibility of utilizing low-grade titanium slag for TiCl4 preparation by molten salt chlorination technology.

By John Nell, Paul den Hoed

Carbochlorination tests were conducted with matched particle-size fractions of rutile, ilmenite and high-titania slag in a small bubbling fluidized-bed reactor. The effects of temperature, the type and proportion of solid reductant in the charge, and the fraction of Cl2 in the fluidizing gas were investigated. Tests confirm the need for solid carbon in the bed if chlorination is to run at high rates. With solid carbon in the bed, CO supplied with the fluidizing gas does not increase significantly the degree of chlorination after 75 minutes. Ilmenite is chlorinated more quickly than titania slag, which in turn is chlorinated more quickly than rutile. Rates of chlorination at 1100°C and 1000°C are much the same and significantly higher than at 900°C. Chlorination is associated with significant increases in particle porosity (even for rutile), which is brought about by the rapid initial chlorination of FeO and MnO (in ilmenite and slag) and (it is argued) by the chlorination of Ti2O3 which forms at high-energy surface sites. A reaction mechanism is presented; where possible, its validity is demonstrated by the support of empirical observations.

Jan 1, 2003