Aiming at low-oxygen titanium powder: A review

Jena, Kumar Debajyoti; Xu, Ying; Hayat, Muhammad Dilawer; Zhang, Wen; Cao, Peng

doi:10.1016/j.powtec.2021.09.029

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“…Titanium's great strength, low density, biocompatibility, and corrosion resistance have made it a popular material [7]. However, titanium's strong affinity for oxygen results in high manufacturing costs and poor productivity; therefore, the metal is mostly used for specialized applications [8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Reduction of an Ilmenite Concentrate by Using a Novel CO2/CH4 Thermal Plasma Torch

El Khalloufi,

Soucy,

Lapointe

et al. 2024

Minerals

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Plasma technology has emerged as a very helpful tool in a variety of sectors, notably metallurgy. Innovators and scientists are focused on the problem of finding a more ecologically friendly way of extracting titanium and iron metal from natural ilmenite concentrate for industrial applications. A direct current (DC) plasma torch operating at atmospheric pressure is used in this study to describe a decarbonization process for reducing an ilmenite concentrate. The plasma gases employed in this torch are CO2 and CH4. The molar ratio of the gases may be crucial for achieving a satisfactory reduction of the ilmenite concentrate. As a result, two molar ratios for CO2/CH4 have been chosen: 1:1 and 2:1. During torch operation, a thin layer of graphite is formed on the cathode to establish a protective barrier, prolonging the cathode’s life. The material was analyzed using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS). The output gases were analyzed using mass spectrometry (MS). In addition, a thermodynamic analysis was performed to predict the development of thermodynamically stable phases. An economic assessment (including capital expenditures (CAPEX) and operating expenditures (OPEX)) and a carbon balance were developed with the feasibility of the piloting in mind.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Reduction of an Ilmenite Concentrate by Using a Novel CO2/CH4 Thermal Plasma Torch

El Khalloufi,

Soucy,

Lapointe

et al. 2024

Minerals

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“…Uma quarta etapa, a reciclagem do subproduto também ocorre em alguns casos. O produto final é uma esponja de titânio com 99% de pureza [62], [63]. As equações de 2 e 3 descrevem a cinética química para obtenção do titânio a partir do óxido de titânio via Processo Kroll.…”

Section: 𝑀𝑂 + 𝐻 ⇆ 𝑀 + 𝐻 𝑂unclassified

“…As equações de 2 e 3 descrevem a cinética química para obtenção do titânio a partir do óxido de titânio via Processo Kroll. A equação 4 descreve a eletrólise do subproduto do processo Kroll, que são utilizados ciclicamente no processo [62].…”

Section: 𝑀𝑂 + 𝐻 ⇆ 𝑀 + 𝐻 𝑂unclassified

“…Mas apesar de todos esses problemas inerentes ao processo Kroll, ele é o processo mais utilizado industrialmente. Em ambos processos é possível obter titânio esponja com alta pureza [62], [63].…”

Section: 𝑇𝑖𝐶𝑙 + 4𝑁𝑎 ⟶ 𝑇𝑖 + 4𝑁𝑎𝐶𝑙unclassified

“…Um dos métodos de decomposição mais conhecido é o processo hidrogenação dehidrogenação (HDH -hydride-dehydride). Nele titânio de pureza comercial (commercially pure Titanium -CP-Ti) com diferentes granulometrias pode ser obtido [62]. O processo HDH consiste na hidrogenação da esponja de titânio obtido via processo Kroll para produção do pó metálico.…”

Section: Decomposição Químicaunclassified

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Sinterabilidade de aluminetos de titânio preparados com mistura de pós elementares

Alves Nogueira da Silva

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Dedico este trabalho a todas as pessoas que passaram pela minha trajetória, a todos meus professores que de alguma forma, lutando contra grandes desmotivações e situações adversas, conseguiram deixar parte deles na pessoa que hoje sou. Sem a educação e luta deles, hoje não estaria encerrando esse capítulo de minha vida.Aos meus avós, Joaquim Eleutério (In memorian) e Maria Olímpia (In memorian), Antônio Nogueira (In memorian) e Maria Izabel, pois foram os pioneiros e pavimentaram o caminho para que meus pais e eu, pudessemos ter condições de alçar voos mais altos.Dedico especialmente para as duas pessoas que foram as responsáveis por toda minha educação e que sempre me incentivaram a procurar o conhecimento. Essas pessoas são meus pais, Adilson da Silva e Marlene Nogueira.Por último e muitíssimo importante, gostaria de dedicar essa dissertação para a pessoa que sempre esteve ao meu lado e que, nos momentos em que pensei em desistir, sempre me encorajou e mostrou que a finalização desse capítulo da minha vida, seria um divisor de águas (e acabou sendo!!). Aline Miranda, minha esposa e companheira, que sempre esteve e está ao meu lado me apoiando e torcendo por mim. AgradecimentosGostaria de agradecer em especial aos meus pais, Adilson e Marlene, que sempre me apoiaram e me deram toda base necessária para que eu pudesse estar onde estou hoje. Meu muito obrigado! Agradeço também a pessoa que mais me motivou e me apoiou durante todo o percurso desse projeto, minha esposa, Aline. Meu mais sincero agradecimento por todos esses anos, pela compressão quando precisei me abster nos finais de semana para que eu pudesse finalizar a tempo todos meus experimentos no laboratório. Te amo muito!! Ao meu orientador, Dr. Juliano Soyama, pela paciência e compreensão de todas as mudanças que aconteceram durante a execução desse trabalho, além de toda disposição para me ajudar a finalizar todos experimentos e correções neste documento. Aos colegas de laboratório, Warlen e Lorenzo, por toda presteza e suporte. Um agradecimento especial ao Warlen por todas discussões e ideias para execução dos experimentos. Agradecimento especial aos técnicos do laboratório multiusuário da FEM/Unicamp, Márcia Taipina e Eduardo José Bernardes por toda presteza e paciência com os agendamentos e disponibilização dos equipamentos, mesmo em um período conturbado como o que passamos. Agradeço também ao Professor Rodnei Bertazzoli por ter disponibilizado o laboratório e os equipamentos para que fosse possível realizar as medições da densidade dos corpos de prova. O presente trabalho foi realizado com apoio da Fundação de Desenvolvimento da Unicamp, processo número 2937/19.

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Enhancement Mechanisms of Hydrogen on Metallothermic Reduction of TiO2 and Anti-oxidation of Titanium Hydride

Wang,

Wei,

Zheng

et al. 2024

Metall Mater Trans B

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Aiming at low-oxygen titanium powder: A review

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Reduction of an Ilmenite Concentrate by Using a Novel CO2/CH4 Thermal Plasma Torch

Reduction of an Ilmenite Concentrate by Using a Novel CO2/CH4 Thermal Plasma Torch

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