ไทเทเนียมและโลหะผสมของไทเทเนียมเป็นวัสดุที่สำคัญในการบินและอวกาศ การปลูกถ่ายทางการแพทย์ และอุปกรณ์เคมี เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อน และเข้ากันได้ทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม เศษซากที่เกิดขึ้นในระหว่างการผลิต-ซึ่งประกอบด้วยชิป 70% และชิ้นส่วนจำนวนมาก 30%-ก่อให้เกิดความท้าทายทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรหากไม่ได้รับการรักษาอย่างเหมาะสม

การกำจัดเศษเหล็กที่ไม่ผ่านการบำบัดโดยตรงไม่เพียงแต่เป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรเชิงกลยุทธ์ (การผลิตไทเทเนียมหลัก 1 ตันต้องใช้แร่รูไทล์ 4 ตัน) แต่ยังเสี่ยงต่อการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมด้วยน้ำมัน ออกไซด์ และสิ่งสกปรกที่เป็นโลหะ การรีไซเคิลเศษไทเทเนียมอย่างมีประสิทธิภาพจึงกลายเป็นจุดสนใจสำคัญในโครงการริเริ่มการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมระดับโลก
การจำแนกประเภทเศษเหล็กและการบำบัดเบื้องต้น-: รากฐานของการทำให้บริสุทธิ์
ประเภทและลักษณะของเศษเหล็ก
เศษเศษ: สร้างขึ้นจากกระบวนการกลึงหรือการกัด โดยมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ที่กักเก็บของเหลวในการตัดและชั้นออกไซด์ไว้ได้อย่างง่ายดาย โดยต้องมีการขจัดไขมันออกอย่างเข้มข้น
เศษเหล็กจำนวนมาก: ได้มาจากกระบวนการปั๊มหรือตัด โดยมีการปนเปื้อนค่อนข้างน้อยแต่อาจมีเศษเหล็กเครื่องมือรวมอยู่ด้วย
สารตกค้างที่หลอมละลาย: มีออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งจำเป็นต้องสกัดด้วยสารเคมีเพื่อนำไทเทเนียมที่เป็นโลหะกลับคืนมา
กระบวนการบำบัดสาม-ขั้นตอนก่อน-
►การล้างไขมัน:
การทำความสะอาดด้วยอัลคาไลน์ (สารละลาย NaOH 80 องศา) เพื่อละลายน้ำมันแร่
การบำบัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์แบบอัลตราโซนิก (อะซิโตน/เอทานอล) เพื่อขจัดน้ำมันที่ผสมอิมัลชันออกจากรูขุมขนขนาดเล็ก-
►การแยกด้วยแม่เหล็ก: แม่เหล็กความเข้มสูง- (มากกว่าหรือเท่ากับ 0.5 T) ขจัดสิ่งสกปรกที่เป็นเหล็กเพื่อป้องกันการปนเปื้อนระหว่างการหลอมละลาย
►การบดและการคัดกรอง: เศษขยะจำนวนมากจะถูกบดขยี้<5 cm particles to enhance subsequent reaction efficiency.
การทำให้บริสุทธิ์ด้วยสารเคมี: เทคโนโลยีหลักที่ก้าวล้ำ
วิธีการดอง-ต้นทุน-ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพ
สูตร: สารละลายกรดผสม HF (5–10%) + HNO₃ (20–30%)
Function: Dissolves surface TiO₂ and TiN oxide layers with >ประสิทธิภาพ 95%
ความท้าทาย: ความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกตัวของไฮโดรเจนต้องอาศัยการอบอ่อนด้วยสุญญากาศหลัง-การบำบัด (500 องศา /4 ชั่วโมง) เพื่อบรรเทาผลกระทบ
การแยกเกลือด้วยกระแสไฟฟ้าหลอมเหลว-การกำจัดออกซิเดชันแบบล้ำลึก
กระบวนการ: อิเล็กโทรไลซิสใน NaCl-KCl-ระบบเกลือหลอมเหลว NaF (650 องศา ) ขับไอออนออกซิเจนไปยังขั้วบวก
ผลลัพธ์: ปริมาณออกซิเจนลดลงต่ำกว่า 800 ppm เป็นไปตามมาตรฐาน-เกรด TA6V (Ti-6Al-4V) สำหรับการบินและอวกาศ
การอบชุบด้วยความร้อนด้วยสุญญากาศ-ทางการแพทย์-การทำให้บริสุทธิ์ในระดับ
สภาวะ: 900 องศาภายใต้สุญญากาศสูง (10⁻³ Pa) พร้อมการป้องกันก๊าซอาร์กอน
ข้อดี: กำจัดไฮโดรเจนพร้อมกัน (ประสิทธิภาพ 99%) และการระเหยของสารเจือปนที่เป็นโลหะ (เช่น Cu, Sn)




