Науковий вісник НГУ

Вплив складу рутилу й ільменіту на вміст ванадію в тетрахлориді титану

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2026

Останнє оновлення: 26 червня 2026

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1453

Authors:

О. В. Овчинников, orcid.org/0009-0006-5887-0676, ННІ «Титан» Українського державного університету науки і технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Є. А. Сторчак, orcid.org/0009-0002-1213-8122, АТ «Інститут титану», м. Запоріжжя, Україна, e-mail Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. І. Бронецька, orcid.org/0009-0005-4275-8260, АТ «Інститут титану», м. Запоріжжя, Україна, e-mail Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Т. О. Мітіна, orcid.org/0009-0005-3254-826X, Запорізький науково-інженерний центр плазмових технологій НТК «ІЕЗ імені Є. О. Патона» НАН України, м. Запоріжжя, Україна, e-mail Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н. В. Шалева*, orcid.org/0000-0002-6571-0359, НУ «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2026, (3): 041 - 049

https://doi.org/10.33271/nvngu/2026-3/041

Abstract:

Мета. Визначення складу шихти, що формується з ільменітових і рутилових концентратів, для забезпечення повноти використання природного ресурсу й оптимізації отримання інноваційного титану губчастого із системою легування Ti-6Al-4V із сировинних мінералів українських родовищ.

Методика. Проби рутилового й ільменітового концентрату переробляли за розробленою технологією з отриманням TiCl₄, що додатково містить ванадій, і в результаті одержували суміш TiCl₄ + VCl₄.

Результати. Визначено, що концентрати рутилу й ільменіту із Малишевського та Бірзуловського родовищ найбільш придатні для отримання із них TiCl₄, що містить ванадій у заданій концентрації.

Наукова новизна. Уперше визначені та проаналізовані алгоритми отримання контрольованої кількості ванадію в тетрахлориді титану, що використовується для виготовлення титану губчастого, легованого ванадієм й алюмінієм.

Практична значимість. Показано, що концентрати діоксиду титану й з’єднання титану та заліза (FeTiO₃) із функціонуючих українських родовищ придатні як для традиційних технологій одержання титану губчастого, так і для інноваційної технології виготовлення із них вже легованого титану губчастого, що може застосовуватися в якості готової сировини для виплавлення сплаву Grade 23 (Ti-6Al-4V).

Ключові слова: ільменіт, рутил, тетрахлорид титану, концентрат, хлорування, губчастий титан

References.

1. Venher, V., Bykonia, O., Hakhovych, N., Kushnirenko, O., & Tsyplitska, O. (2024). Development of titanium metal production in Ukraine: new prospects based on domestic scientific research. Science and Innovation, 20(3), 40-52. https://doi.org/10.15407/scine20.03.040

2. Lekatou, A. G., Efremenko, B. V., Haoui, V., Emmanouilidou, S., Zurnadzhy, V. I., Petryshynets, E I., Chabak, Yu.G., &  Sili, I. I. (2025). Microstructure, electrochemical, wear and corrosive wear performance of laser-based powder bed fusion and wrought biomedical Ti−6Al−4V alloys. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 35(8), 2612-2631. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66836-1

3. Zhang, L.C., & Chen, L.Y. (2019). A Review on Biomedical Titanium Alloys: Recent Progress and Prospect. Advanced Engineering Materials, 21(4), 1-29. https://doi.org/10.1002/adem.201801215

4. Li, Z., Gou, J., Gao, J., Zhu, J., Kou, W., & Wang, J. (2025). Microstructural evolution and corrosion resistance of additively manufactured Ti–6Al–4V alloy annular shaped components using multistage heat treatment. Materials Chemistry and Physics, 346. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2025.131414

5. Paton, B. E., Akhonin, S. V., & Berezos, V. A. (2018). Development of technologies of electron beam melting of metals at the E. O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. Sovremennaya Elektrometallurgiya, 4, 19-35. https://doi.org/10.15407/sem2018.04.01

6. Kolobov, G. A., Karpenko, A. V., & Bubinets, A. V. (2016). Refining remelting and other methods for producing high-purity titanium. Novi materialy i tekhnolohii vmetalurhii ta mashynobuduvanni, (2), 9-17.

7. Karshyga, Z., Ultarakova, A., Lokhova, N., Yessengaziyev, A., & Kassymzhanov, K. (2022). Processing of Titanium-Magnesium Production Waste. Journal of Ecological Engineering, 23(7), 215-225 https://doi.org/10.12911/22998993/150004

8. Lystopad, D. A. (2012). Improvement of the magnesium-thermal process for producing sponge titanium with a view to reducing impurity levels. Tekhnologicheskii audit i rezervy proizvodstva, 3(1(5)), 13-14. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2012.4726

9. Dubenko, A. V., Nikolenko, M. V., & Sushchynskyi, O. D. (2019). Patent of Ukraine “Method for processing titanium-containing raw materials”, (No. 136304). Retrieved from https://iprop-ua.com/inv/pdf/lhhc36rw-pub-description.pdf

10.      Cai, T., Zhang, Y., Zheng, S., & Yan, P. (2024). Precise fabrication of Ti₂O from TiO₂ by Al reduction towards potentially lower-cost Ti metal powder production. Journal of Cleaner Production, 447(4). https://doi.org/10.1016/j.clepro.2024.141547

11.      Yatsenko, O. P., Drozdzenko, V. A., Shcherban, R. A., Davydov, S. I., Shvartsman, L. Ya., & Feofanov, K. L. (2009). A method for producing oxygen-alloyed sponge titanium, (Ukraine Patent No. 46526).

12.      Xiong, S., Yuan, Z., Yin, Z., & Yan, W. (2012). Removal of the vanadium impurities from crude TiCl₄ with high content of vanadium using a mixture of Al power and white mineral oil. Hydrometallurgy, 119-120, 16-22 https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2012.03.004

13.      Banerjee, D., & Williams, J. C. (2013). Perspectives on Titanium Science and Technology. Acta Materialia, 61(3), 844-879.  https://doi.org/10.1016/j.actamat.2012.10.043

14.      Sneha, N. P., Wu, Z., Patel, R., Capone, J., Muktesh, P., Beuth Jack, Rollett Anthony (2020). Use of Non-Spherical Hydride-Dehydride (HDH) Powder in Powder Bed Fusion Additive Manufacturing. Additive Manufacturing, 34. https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101188

15.      Sepe, R., Franchitti, S., Borrelli, R., Di Caprio, F., Armentani, E., & Caputo, F. (2020). Correlation between real geometry and tensile mechanical behaviour for Ti6Al4V electron beam melted thin specimens. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 107. https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2020.102519

16.      Bykov, I. O., Ovchynnykov, A. V., Pavlenko, D. V., & Lekho­vytser, Z. V. (2019). Composition, structure and properties of sintered silicon-containing titanium alloys. Poroshkova metalurhiia, (9/10), 146-158.

17.      Venger, V. V. (Ed.) (2024). The Development of Ukraine’s Titanium and Aluminium Industries on an Innovative Basis: Prospects and Constraints. Retrieved from https://old.nas.gov.ua/UA/Messages/Pages/View.aspx?MessageID=11596

18.      Yatsenko, O. P., Yanko, B., & Hryhorovych, I. O. (2013). Apparatus for the magnetothermic production of sponge titanium, (Ukraine ­Patent No. 93707).

19.      Yatsenko, O. P., Sushchynskyi, O. D., Yanko, T. B., Lavrynenko, S. D., & Pylipenko, M. (2014). Method for producing sponge zirconium by magneto-thermal method, (Ukraine Patent No. 90853).

20.      Biletskyi, V. S., & Pavlyshyn, V. I. (2018). Metallic minerals. Instytut entsyklopedychnykh doslidzhen NAN Ukrainy. Retrieved from https://esu.com.ua/article-66665

21.      Mykhailov, V. A. (2023). Ukraine’s Strategic Mineral Resources and Their Investment Attractiveness: monograph. VPTs “Kyivskyi unversytet”. Retrieved from http://www.geol.univ.kiev.ua/lib/Stratehichni_Korysni_Kopalyny.pdf

22.      Mykhailov, V., Kurylo, M., & Kosharna, S. (2021). Geological and industrial assessment and ranking of promising sites within domestic rare-earth element deposits. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv, Geology, 2(93), 32-40. https://doi.org/10.17721/1728-2713.93.04

23.      Ovchynnykov, A. V., Olshanetskyi, V. E., & Dzhuhan, A. A. (2016). The potential for using non-spherical titanium powders in additive manufacturing. Aktualnyie problem v mashynostroienii, (3), 82-86.

24.      Kanou, O., Fukada, N., & Takenaka, S. (2017). The Use of HDH Titanium Alloy Powder for Additive Manufacturing Application. Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 64, 295-299. https://doi.org/10.2497/jjspm.64.295

25.      Asherloo, M., Wu, Z., Sabisch, J. E. C., Ghamarian, I., Anthony D., Rollett, A. D., & Mostafaei, A. (2023). Variant selection in laser powder bed fusion of non-spherical Ti-6Al-4V powder. Journal of Materials Science & Technology, 147(1), 56-67. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.10.045

26.      Varela, J., Arrieta, E., Paliwal, М., Marucci, М., Sandoval, J., Gonzalez, J., Gonzalez, J. А., …, & Medina, F. (2021). Investigation of Microstructure and Mechanical Properties for Ti-6Al-4V Alloy Parts Produced Using Non-Spherical Precursor Powder by Laser Powder Bed Fusion. Materials, 14. http://doi.org10.3390/ma14113028

• < Попередня
• Наступна >