現在常用的鈦合金冶煉新工藝有哪些

　　此方法由日本的One和 Suzuki提出，其主要特點是用電解得到的鈣將TiO?還原為金屬鈦。在Ca/ CaO/CaCl?熔鹽中，以石墨坩堝為陽極，用raybet雷电竞網做成陰極，TiO?粉末直接放入陰極籃中在兩極間加電壓進行恒流電解，采用的電壓高於CaO的分解電壓而低於CaCl?的分解電壓，Ca2+在陰極上還原為鈣，氧在陽極上與碳生成CO或CO2。由於TiO?和鈣的密度差異，兩者並不直接接觸，TiO?被溶解在熔鹽中的鈣還原為金屬鈦。

　　據稱此方法可大幅度降低生產成本，可用來生產鈦粉[iii]，與FFC工藝有相似的優缺點，所產鈦金屬氧含量較髙。

　　此方法是日本學者 Okabe等提出的，它是將TiO?和助熔劑CaO或CaCl?混合均勻後製成所需的形狀在800℃燒結，燒結後的固體樣品放入raybet雷电竞容器中置於熔融Ca金屬的上方，在800~1000℃範圍內Ca蒸氣與TiO?反應生成Ti和CaO，產物酸洗後可以得到純度為99%的鈦粉末，產其氧含量可降至2800×106。

　　加拿大的魁北克鈦鐵公司是有名的鈦渣生產公司。該公司2003年申請了鈦渣電解法還原金屬鈦的,該工藝的產品是熔體鈦，可以澆鑄成錠、坯。采用不同的電解液、陽極和操作方法，可以有幾種不同的概念設計。但基本的概念設計都包含熔鹽電解質，如CaF?[iv]進入反應室，熔融的鈦渣引入反應室以及隨後的電解過程。

固體電解質、熔渣和金屬形成襯裏層保護電解槽的內部和底部，襯裏層的設計是關鍵，它解決了產物的汙染問題。該技術已經用於大型電弧爐熔煉鈦鐵礦。電解采用一步法或兩步法。在兩步法中，電解的第一步是提純鈦渣，除去Fe、Cr、Mn、V等雜質。在電解液/熔渣陰極界麵上生成的液滴由於重力作用沉降至反應室底部。金屬混合物累計達到一定程度通過底部的放液口排出，然後進入第二步。在更高的溫度下，電解還原第一步產出的熔渣，從而得到金屬鈦。

　　如果僅為一步反應，鈦渣就需要用有很高Ti品位的Sorel[v]渣或更高品位的USG渣，總Fe量需低於14%(以FeO計)，否則必須采用兩步法。由於有許多用於汽車和其他市場上的低成本的合金都含有一定的鐵，因此其中含有鐵並不是問題。如果把其他金屬氧化物加人到熔體中，就可以得到合金。

　　例如，加人氧化鋁和可以得到Ti-6Al- 4V合金。與其他提取方法一樣，該工藝需要解決的問題是產品組成的控製、產物質量的測試及成本分析等。

　　這是MER公司開發出的一種全新的電解還原工藝，該工藝以TiO?或金紅石和碳為陽極，氯化物的混合物作為電解液。該陽極技術曾用於鎂和鋁的電解提取。TiO?或金紅石粉末與含碳的原料以及粘結劑攪拌均勻後模壓成型製成電極，經加熱處理製成複合陽極。電解時，陽極上放出CO/CO?混合氣體，溶解的Ti3+離子在陰極上放電還原為金屬鈦。該方法可用鈦鐵礦作為原料生產鈦鐵合金。

　　2005年，北京科技大學朱鴻民教授等提出了種新型的熔鹽電解提取海綿鈦的方法—TiO、TiC可溶性固溶體陽極電解生產純鈦的方法。

它是將碳和二氧化鈦或碳化鈦和二氧化鈦粉末按化學反應計量混合壓製成型，在一定條件下製成具有金屬導電性的TiO·mTC陽極，然後以堿金屬或堿土金屬的鹵化物熔鹽為電解液，在一定溫度下進行電解，鈦以低價離子形式溶解進入熔鹽中，並在陰極沉積，陽極所含碳、氧形成碳氧化物氣體CO、CO?或O?放出，該方法可獲得高純度的金屬鈦粉末，其中含氧<300×106含碳<700×10，達到*標準，並且陰極電流效率可達89%。

　　該方法突出的優點是電解過程可以連續進行，並且沒有陽極泥產生，工藝簡單，成本低，無汙染。

　　金屬鈦的提取是冶金界重要的研究領域，熔鹽電解工藝被認為是最有希望取代克勞爾的鈦冶金工藝。作為儲量巨大而又非常重要的鈦資源，釩鈦磁鐵礦的綜合利用意義重大。縱觀目前鈦提取工藝的研究開發現狀，以TiCl4為前驅體的提取工藝在降低成本方麵普遍困難，而以TiO?為原料直接製備金屬鈦值得進一步深入研究，若技術問題得以突破，有希望實現工業化應用。