文档介绍：年月云南冶金.
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海绵钛生产技术进展
杨明,杨钢,唐仁杰,张玲
云南新立有色金属有限公司,云南昆明
摘要:海绵钛主要用于制备钛及其合金,因其具有熔点高、耐腐蚀、高比强度、高低温性能好、无磁性等
突出优点,而被广泛应用。文章论述了海绵钛的形成过程、形成原理、生产工艺及镁还原蒸馏联合设备,着重对
海绵钛生产中还原蒸馏工艺及其研究新进展进行了详细阐述,并对海绵钛质量的影响因素进行了综合分析。
关键词:海绵钛;还原;蒸馏;生产工艺
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:

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国内外在海绵钛生产领域取得了许多新成果,对进
引言
一步推动钛工业的发展具有重要意义。
钛在地壳中的含量约为.% ,占第位。在
海绵钛制取
已探明储量中我国占世界总储量的% ,居世界
首位。通过与不锈钢、铝合金等材料的对比,发现海绵钛生产工艺是以高钛渣、石油焦和氯气为
钛的比强度大约为不锈钢的倍,为铝合金的. 原料生产,再将还原生产海绵钛。制备
倍⋯。钛及其合金是优秀的结构材料和功能材料,因海绵钛有很多方法。迄今为止,真正实现海绵钛生
具有高比强度和耐腐蚀性而被称作“太空金属”和产工业化的只有法镁热还原法和
“海洋金属”,在航空航天、海洋工程、电力、化工、法钠热还原法,这两种方法的比较见表。
冶金、汽车以及日常生活中的应用将越来越广泛。随着采用法生产海绵钛的美国活性
海绵钛工业生产起源于年的美国杜邦公金属工业公司以及英国狄赛德钛公司的关闭,
司,此后前苏联、日本、中国、英国等相继加入了现在法已经被淘汰,法占据主导地位。
海绵钛生产行业。目前,生产上仍沿用“钛矿物全球目前仅有中国、日本、美国、俄罗斯、哈
一海绵钛一钛材/钛合金”的工艺流程。近年来, 萨克斯坦和乌克兰个国家生产海绵钛,且生产工
收稿日期:—
作者简介:杨明一,男,辽宁沈阳人,助理工程师。主要研究方向:海绵钛生产技术。
基金项目:昆科技字号
年月云南冶金.
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艺全部采用法。工业生产海绵钛的工艺流程图见图㈧。
表镁还原法和钠还原法的比较⋯
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工序,一个国家或企业海绵钛生产技术主要体现在
还原蒸馏工艺上。
. 还原
还原反应是一个复杂的多相反应,反应涉及到
相变中的成核问题,成核的核心在反应过程中起重
要作用。由于存在众多的核心同时成核和长大,
后来的钛晶体的生长只能在原树枝状晶枝空隙中纵
横交错的生长,逐渐填满空隙,经过一段时间树枝
状结构消失而呈坨状,即钛坨。反应如下:

全流程海绵钛生产工艺,可实现金属镁、氯气
的循环使用。由于还原反应副产品大部分是氯化
镁,为使反应顺利进行和保证反应效率,在还原过
程中必需将氯化镁排除还原炉。将排出的氯化镁运
到电解车间电解,同时又将精炼过的液镁用真空抬
海绵钛
包从电解车间直接输人还原器,以供还原使用。镁
图海绵钛工艺流程图
电解车间产出的氯气直接输送到氯化车间以供循环
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使用,减少海绵钛生产对生态环境的污染,同时