金属钛的制备研究

介绍了金属钛的制备途径,详细阐述了金属热还原法和熔盐法中几种具有代表性的钛金属制备方法。通过对比分析Kroll法、氟盐法、FFC法、OS法及EMR/MSE法的机理、优缺点和可行性,指出TiO2熔盐电解法和氟盐法有望取代Kroll法,成为金属钛制备的发展方向。     

钛冶金工艺研究进展

综述了制备金属钛的几种方法，如镁还原法，钙还原法，钠还原法，熔盐电解法等，着重介绍了在这几种方法基础上发展而来的新工艺、新方法，其中包括直接化学还原TiO2的FFC剑桥工艺、导电介入还原法（EMR）、机械化学法（MCP）、预成型还原法（PRP），在分析各种方法的生产原理、特点以及其发展前途的基础上，发现以TiCl4为原料的钛的生产工艺，在降低成本和某些杂质（如Cl）含量的问题上普遍存在困难。未来钛冶金的发展方向是用还原二氧化钛为基础的连续式生产技术代替间歇式的Kroll法生产技术，并大力降低原材料和生产的成本。     

钛制取工艺研究进展

系统地总结了目前国内外金属钛的制取方法,按照提取工艺和含钛原料的不同,将提取钛的方法分为热还原法和熔盐电解法。热还原法包括以TiCl4为原料的Kroll法、Hunter法、Armstrong法及EMR法,以TiO2为原料的OS法、PRP工艺和MHR法以及以钛酸盐为原料的热还原法,所采用的还原剂主要是液态或气态的活泼金属镁、钙、钠及其氢化物等。熔盐电解法包括TiCl4熔盐电解法,钛酸盐熔盐电解法以及以TiO2,TiO·mTiC或钛渣为原料的熔盐电解法,如FFC剑桥法、MER工艺、USTB法、QIT工艺、SOM法及离子液体电解法等;熔盐电解法所采用的电解质主要有NaCl,KCl,CaCl2以及这几种盐的混合物等。目前钛的工业化生产只有Kroll法和Hunter法,其他的热还原法由于产品不能满足要求且不能实现连续化等原因尚处于实验室研发阶段。FFC剑桥法直接以TiO2为原料进行熔盐电解获得金属钛,省去了TiCl4的生产步骤,缩短了提取钛的工艺流程,降低了能耗和成本,已成功开展了千克级的扩大化实验;离子液体电解法将二氧化钛的熔盐电解温度从近千度的高温降低至近室温,但因其较低的还原率和电流效率,该方法还有待进一步研究。因此,熔盐电解法将可能成为未来钛制取的发展方向而取代热还原法并由高温向低温方向发展。     

金属钛制备工艺研究进展

本文介绍了热还原法制备金属钛的工艺,包括Kroll法、镁还原低价卤化物、PRP法及Hunter法及电解法,包括电解TiCl4法、FFC剑桥工艺、EMR／MSE等,分析了各种方法的机理及特点。并且认为以TiCl4为原料制备钛工艺降低成本的空间很小;如能生产出低成本的TiCl4,钛成本高的问题将很快得以解决;从熔盐中直接电解TiO2制备金属钛,是低成本金属钛制备新工艺的发展方向。     

海绵钛的生产

由TiCl_4制取钛的两个最重要的工业方法是镁还原法(克洛尔法)和钠还原法(ICI法)。目前海绵钛产能的84％,采用的都是克洛尔法。     

我国钛资源分布和生产现状

钛及其合金具有比强度高、耐蚀性能优、生物相容性好等优点，是一种战略金属，主要用于航空、航天、航海等先进装备。钛白粉是一种重要的化工原料。人造金红石高钛渣、天然金红石等富钛料是生产钛白粉电焊条和海绵钛的原料。本文概述了我国钛矿物的地理分布和由钛原矿到海绵钛的生产工艺，并与国外技术进行了对比说明。介绍了我国钛精矿、富钛料的产能、生产现状和国内需求情况。     

TiO2直接还原法提取金属钛研究进展

介绍了二氧化钛直接还原法提取金属钛的各种工艺,包括:剑桥大学发明的FFC工艺、Ono和Suzuki提出的OS(钙热还原)工艺、Park等将EMR(电子中介反应)和MSE(融盐电解)的概念结合起来用于TiO2的金属热还原以及Okabe等提出的PRP(预制还原)工艺.并在此基础上对比分析了这些新工艺各自的特点,综述了国内有关直接还原法提取金属钛的研究进展,指出二氧化钛直接还原法提取金属钛工艺最有希望取代传统的Kroll法.     

海绵钛的生产技术

工业化生产海绵钛的历史已有50年以上,虽然人们提出过种种的冶炼方法,但大都仅在试验阶段.现今在工业上实际采用的只是四氯化钛的镁还原法(克罗尔法)和钠还原法(亨特法),而采用钠还原法的美国活性金属工业公司(RMI)以及英国狄赛德钛公司的工厂已于1992～1993年关闭,所以现在仅存镁还原法.目前日本各公司实施的镁还原—真空分离法分为三道工序:生产TiCl_4、生产海绵钛、电解MgCl_2.     

攀西地区金属钛产业生产技术现状及发展思考

攀西地区是我国重要的钒钛基地,目前钛产业链基本完整,今后的发展方向是高端金属钛产业。调研了攀西地区金属钛产业的生产技术现状,剖析了目前钛金属产业在生产工艺和装备上存在的技术壁垒,针对攀西地区金属钛产业需要重点攻克的氯化钛渣、四氯化钛、海绵钛、钛材、钛粉等产品的关键生产技术,提出了发展思路。     

提高钛粉末冶金制品机械性能的途径

钛属难加工材料 ,加工费用占成本比例较大。用粉末冶金方法生产钛制品不仅能降低成本 ,而且有望提高钛的性能。1　元素混合法生产钛制品1 .1　控制组织提高钛制品机械性能亨特法 ( Na还原法 )生产的海绵钛较脆 ,经破碎就可得到价格极低的钛粉 (该法制成的钛粉也可称“海绵钛细粉”)。但由于该钛粉中含有生产海绵钛时残存的 Na Cl等氯化物 ,疲劳强度大幅度降低。克劳尔法 ( Mg还原法 )生产的海绵钛较硬 ,氢化后变脆 ,破碎后再脱氢处理就可得到钛粉。这样制成的钛粉价格较高。将熔炼、加工制成的纯钛板 ,经氢化 -脱氢 ( HDH)处理后制成钛粉…     

低成本海绵钛生产新方法

简要分析了传统金属钛的生产方法，指出依靠改进传统工艺无法改变钛生产成本高这一现状。系统总结了目前正在开发或改进的钛生产新工艺，指出二氧化钛熔盐电解直接提取钛生产工艺是最有希望取代传统的Kroll和Hunter工艺的一种新的提钛技术。     

海绵钛生产过程的能耗分析及新技术的提出

对传统的镁热还原法和TiCl4熔盐电解法生产海绵钛工艺流程中的能源分配及消耗情况进行了总结分析，重点提出了一种在熔融CaCl2体系中直接电解还原TiO2制取海绵钛的低能耗，无污染绿色新工艺。     

降低钛生产成本的新工艺--电解法

由于钛与氧、氮、碳、氢等元素有极强的亲合力 ,且与绝大多数耐火材料在高温下发生反应 ,从而使金属钛的提取工艺非常复杂和困难。经过长期摸索 ,先后发明了钠热法、碘化法和镁热法。当今海绵钛的生产方法主要就是镁热法 ,但由于其生产成本高 ,人们一直在研究新的降低成本的方法 ,电解法就是一种降低成本的方法。本文从钛生产方法的研究发展及与传统电解法的对比等方面介绍了新电解法的基本原理、工艺特点及生产发展状况 ,为我国的钛生产发展提供了一定的借鉴作用     

熔盐电解制备钛及钛合金研究进展

熔盐直接电解钛氧化物制备金属钛及其合金的机理至今仍是研究热点,目前主要存在两种解释：一是阴极氧化物得到电子,氧离子化后进入溶液,进而在阳极以气体的形态放出,而钛留在阴极;另外,熔盐中的Ca^2＋在阴极得到电子后生成金属钙,金属钙进一步还原钛氧化物得到金属钛。本文主要就近年来围绕两种机理展开的研究进行归纳总结,并在文献和实验的基础上通过能斯特方程计算推导钒钛磁铁矿直接熔盐电解制备钛合金的可行性,为实现经济、简洁的钛合金生产提供借鉴。     

氯化渣冶炼技术开发与生产实践

通过对攀枝花钛精矿冶炼熔盐氯化渣技术难点的分析,在25.5MVA大型钛渣电炉上开展了熔盐氯化渣的技术开发,成功生产出满足海绵钛生产的专用钛渣。     

熔盐氯化法海绵钛生产技术的应用与改进

熔盐氯化法海绵钛生产技术包括熔盐氯化-铝粉除钒-还原和蒸馏-氯化镁电解。本文概述了我国海绵钛生产现状,对熔盐氯化法海绵钛生产技术进行了介绍和评价,指出其工艺中的不足,并提出了一些建议。     

不同制备工艺对金属钛粉微观性质及应用的影响研究

金属钛粉末在增材制造等新型成形方法中得到越来越广泛的应用,目前主要通过熔盐电解法和气体雾化法来制取。借助X射线衍射技术(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)、热重-差热分析法(TGA-DSC)等检测方法,从物相结构、晶胞参数、微观形貌、表面状态、热稳定性等方面,对采用熔盐电解和气体雾化2种不同工艺制取的金属钛粉的性质和应用进行全面对比分析。结果表明,电解钛粉微观形貌不规则,同一性差,适合作为粉末冶金原料和热还原剂;气雾化钛粉微观形貌为均匀球状,表面不易吸附气体杂质,比表面积为3.69 m~2/g,更适宜作为增材制造的原材料。     

熔盐电解法制备高纯铟

以还原ITO废料得到的铟锡合金为原料,氯化铟和氯化锌的混合盐为电解质,采用熔盐电解法经过两次电解,可以制备出纯度达到4N5的高纯铟,相对于湿法电解工艺,产率提高至少2倍,且工艺过程不产生废水。