Устойчивый одновременный синтез титаносодержащих материалов из кремниевых отходов и шлака, содержащего TiO2

Разработан устойчивый метод одновременного синтеза смесей TiB2–Ti5Si3 как альтернативный способ извлечения кремния из отходов фотоэлектрической промышленности. Тройная система TiO2–CaO–B2O3 восстанавливалась расплавленным кремнием при 1500 °C, в результате чего TiB2 образовывался в течение 3 ч, а Ti5Si3 — в течение 10 ч. Лабораторные эксперименты были разработаны для изучения кинетики реакции. Для описания процесса реакции выведена кинетическая модель, в которой скорость процесса определяется диффузией SiO2. Рекомендуемое значение константы скорости реакции составляет приблизительно 5 × 10−4 с−1. Предполагается, что содержание B2O3 в шлаке не оказывает существенного влияния на константу скорости реакции, тогда как при более высоком содержании B2O3 кремнием может быть восстановлено большее количество титана и бора. Устойчивость межфазной границы моделировали с использованием фазово-полевой модели. Уменьшение межфазного натяжения в системе, содержащей B2O3, было указано как причина эмульгирования фаз.