钛粉的生产及应用

钛是一种质轻且耐蚀性好的材料,但由于其加工性能差,制造形状复杂的零件成本特别高。采用粉末冶金法则可生产出近成品形状部件,从而降低成本。钛粉末是钛粉末冶金的基本原料,其生产方法决定了它的性能、用途和价格。1 钛粉的生产方法钛粉的生产方法很多,不同方法生产的粉末形状、粒度及成本各不相同（表1）。表1 国内外钛粉的生产方法工艺方法简称成本粒形粒度可制取的粉末氢化脱氢法HDH低不规则粗、细、微Ti,Ti-6Al-4V金属还原法 镁还原法 钠还原法 钙还原法镁法钠法低低中等海绵状海绵状 海绵状粗粗粗TiTiTi电解法电解法电解精炼…     

四氯化钛熔盐电解法制取金属钛

目前钛工业生产方法主要是镁热还原法。此法所用还原剂金属镁是由熔盐电解法生产的。如果采用四氯化钛直接熔盐电解法生产金属钛,显然有它的优越性。美国钛金属公司蒂梅特分公司多年来一直从事这方面的研究。它们采用篮筐式电解槽进行试验,目前已发展到42000安培的规模。电解钛     

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。     

金属锆的制备方法

描述了金属锫的主要性质和应用,分析比较了镁还原法、熔盐电解法和氧化物直接电化学反应制备金属钛的工艺(FFC法)的工艺流程、产率和纯度并分析了各自的优缺点、应用现状以及发展趋势.镁还原法的发展方向是方法的连续化以及氯化镁电解循环使用;熔盐电解法应致力于保持电解过程的连续和电流效率的提高;FFC工艺需进一步提高脱氧速率和电流效率.     

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。     

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。     

八十年代钛冶炼技术的进展

80年代钛冶炼技术的进展主要是:还原-蒸馏联合炉的采用,使海绵钛的能耗和生产成本大大降低;镁电解设备的改进,显著降低了镁的能耗;生产过程的计算机控制;意大利 EMG 公司对 TiCl_4熔盐电解法进行重大改进,完成了试生产阶段的目标,宣布已建立工业规模工厂。在90年代,钛工艺研究的重点课题仍然是克劳尔法和亨特法的改进,电解法有可能成为第三种生产海绵钛的工业方法。     

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。     

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.     

金属镁冶炼工艺研究进展

我国镁矿资源丰富,主要有盐湖卤水和白云石,其中盐湖卤水是电解法主要原料,白云石是热法炼镁主要原料。原镁冶炼的生产工艺主要分为热还原法和电解法,皮江法是固态硅热还原法的典型代表,目前皮江法生产的粗镁占原镁总产量的80%以上。本文主要对热还原法不同炼镁方法的原料广度、冶炼加热方法、还原剂选择、冶炼能耗、CO2排放等方面进行了综合比较分析,得到以下结论:真空连续液态喷吹还原法应是一种未来值得大力研究的新型炼镁工艺,是镁冶炼技术发展方向;硅热法在还原能耗、还原剂经济性、还原剂易得性、镁转化率及纯度上优于硅钙法、铝热法和碳热法;加热方法上内加热明显优于火焰外加热,应优先开发内加热方法,如感应加热、微波加热等方法。     

海绵钛—钛粉联合法生产

目前,世界上年产钛粉1万t以上,制取钛粉的方法有多种,但工业上主要采用的是钠法钛的研磨法和镁法钛的氢化法。近年来,钠法钛厂都先后关闭,钠法钛逐渐短缺,迫切需要找替代产品。而镁法钛氢化法钛粉设备简单,操作简便,投资较少,可制得细粒度的钛粉。因此,镁法钛氢化法钛粉生产发展很快。但镁法钛氢化法生产的钛粉,一般含氧、氮、铁比钠法钛粉偏高。镁法钛氢化法钛粉要想占领钛粉市场,就必须提高产品质量,降低钛粉产品中的氧、氮和铁含量以及降低生产成本。     

镁工业发展的现状及前景

1987年资本主义国家和发展中国家镁生产厂家的产量约为25.9万吨,其中64.1％是采用电解方法生产的,35.9％是采用硅热还原法生产的。国外大部分镁都是采用电解方法生产的,但采用硅热还原方法的产量也在不断增加。硅热还原法同电解法相比具有投资较低,不易污染环境,其产量稳定和易于投产等特点。最近几年,镁产量增加既要靠增加现有设备的负荷,也要靠新工厂投产。如果镁的     

电子束熔炼制取高纯钛及其应用

近年来,高纯钛开始用于超大规模集成电路等各种电子材料领域。为了适应这一 需求,进行了高纯钛制取的开发研究。以往的小规模制取高纯钛的有效方法,如熔盐电解法、碘化法等,可进行工业规模的生产,然后再将这种高纯钛为原料,经高真空下的电子束(EB)熔炼,可制得超大规模集成电路用的超高纯度钛。     

电解法与皮江法炼镁的效益比较及分析

在金属镁的生产中,有电解法和热还原法。本文通过对目前最先进的电解法——卤水在HCl气氛中脱水电解炼镁工艺与热还原法中的皮江法进行比较分析表明：电解法与皮江法在一次能源和矿石资源消耗以及碳排量上基本相当,电解法稍优于皮江法;在投资效益上,皮江法优于电解法。     

钛的粉末冶金

钛及其合金以其独特的性能已在航空航天领域、汽车制造业、化学工业、核技术和军事技术、仪器制造、医学界等领域得到广泛的应用．钦粉可用于加工各种材料,据一项调查资料表明,美国仅航空用钛纷就占对％以上;其它资料也表明,采用粉末冶金方法生产的钛部件占60％一80％,钦铸件半成品占20％～25％．1钛粉的生产生产钛粉可采用不同的方法,如金用热还原法、熔融电解法、气体雾化法和机械破碎法等．1．1全属热还原法将加入钙份的TD。g于还原炉内进行热还原,还原过程是：这种方法的缺点是,生产的钛份合有一定的杂质（质量分数）,如N：o…     

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。     

金属镁生产工艺概述

简要介绍了金属镁生产工艺——电解法和热还原法;详细介绍了我国现存的主要镁生产方法——皮江法,并加以分析其生产过程中对产镁效率的影响,最后指出金属镁生产未来的发展方向。     

海绵钛生产过程中的镁氯循环

镁热还原法生产海绵钛过程中的镁氯循环是降低海绵钛生产能耗和成本的重要措施。它包括还原加液体镁、还原放出的熔体氯化镁加入镁电解槽、电解的氯气直接送入钛渣氯化炉、蒸馏的冷凝物返回还原使用等内容。本文叙述了实现上述内容所采用的试验方法.并介绍了工业生产试验或试生产所使用的设备、操作及能达到的一些经济技术指标。     

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     

金属铪的制备方法研究进展

铪因其优异的性能而具有非常重要的应用价值。总结了国内外金属铪的制备方法和研究现状,主要介绍了热还原法(包括镁还原、钙还原、铝还原)和熔盐电解法(包括传统的熔盐电解及直接熔盐电脱氧)制备铪的工艺流程及研究进展,并对各种方法的优劣进行了分析。热还原法利用金属镁、钙等为还原剂还原金属的氯化物或氧化物制备铪,其中,镁还原法因工艺成熟、产品质量稳定,目前是工业上生产铪的主要方法,存在的问题是工序复杂且为间歇性生产;钙还原法虽然有着过程简单,回收率高的优点,但对原料的纯度要求很高,产品纯度一般也较差;铝还原法因易生成铝铪合金不利于工业应用。熔盐电解法是在熔盐电解质中电解铪的化合物制备铪,其中,传统的熔盐电解法具有工艺流程短、操作简单、成本低的优点,存在的问题是电流效率较低;新型的熔盐电脱氧法为铪的制备提供了新思路,进一步缩短了工艺流程,存在的问题是电流效率低,脱氧不完全会导致产品中含氧量较高,这将在一定程度上限制其工业应用。除镁还原法外,目前这些制备方法多限于实验室规模的研究,今后最有希望在工业上应用的是传统的熔盐电解法,但距离产业化应用尚需进行深入研究和扩大实验验证。