钛在高温下性质十分活泼

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1、钛在高温下性质十分活泼，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿)，发生下而的化学反应：FeTiO3+3H2SO4==Ti(SO4)2+FeSO4+3H2OFeTiO3+2H2SO4==TiOSO4+FeSO4+2H2OFeO+H2SO4==FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O为了除去杂质Fe2(SO4)3,加入铁屑，Fe3+还原为Fe2+,然后将溶液冷却至273K以下，使得FeSO4-7H2O(绿矶)作为副产品结晶析出。Ti(SO4)2

2、和TiOSO4水解析出口色的偏钛酸沉淀，反应是：Ti(SO4)2+H2O==TiOSO4+H2SO4TiOSO4+2H2O==H2TiO3+H2SO4锻烧偏钛酸即制得二氧化钛：H2TiO3==TiO2+H2O工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1000〜1100K,进行氯化处理，并使生成的TiCI4,蒸气冷凝。TiO2+2C+2CI2=TiCI4+2CO在1070K用熔融的镁在氮气中还原TiCI4可得多孔的海绵钛：TiCI4+2Mg=2MgC12+Ti这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼，最后制成各种钛材。体细节在这里不再多说，详见钛

3、铁矿冶炼钛的工艺流程图钛铁矿冶炼钛的工艺流程图80%H2S04343-353K，丫U碎,，选矿;钛铁矿椿理I分解精矿砂

4、[Ti(S04)2,Ti0S04H20Fe2(S04)3JFeS%]浸取过滤洗涤尾矿废渣弃去Fe粉还原(FeS04)I冷却;结晶I过滤亠2y^FeS0

5、-比0(副产品)溶液水解(聴辺3)过滤［严干

6、•滤液H2SO4IT込I(送分解工序继续使用)熔融镁氯化(T1C14)o与此同时，FeO呈现更好的还原，不再需要铁的附加脱硫工序。碳的添加量不同时所得结果可看出，铁的脱硫同还原剂的添加量有关。添加的还原剂越多，在所有的情况下，渣屮脱硫的能力就越高。根据Ohtani等的报导，硫在

7、电解时吸收电子转入渣中，与此同时，氧在阳极放出电子，以CO的形式逸出。(3)$orel渣述原的能耗含钛渣的制造是一种大量消耗能量的过程。每吨渣的能耗超过2000kWho在渣的制造过程屮，电能的费用占37—38,可由钛渣导电率高来加解释SoM渣进一步还・41，原时，由于FeO减少，同时Tj20s增加,导电率还要进一步增大，这对能耗将进一步产生不剥的彫响。表3示出了Sor〜I渣还原熔炼时的能耗。该表十分清楚地表明，为进行还原，必须加入足够数量的碳，但是，当渣中FeO含量为2%时，必需中止更进一步的还原，因为如不这样，能耗就会太高。表3述表明，用直流熔炼有明显的优点在能量的研究中，当从钛渣屮脱铁

8、时，必需把同时发生的T还原成”和T及其它金属的还原也一起计算在内。显然，在此情况下，必须安排足够多的还原剂,并在计算能耗时起重要作用。寰3Sorel渣还原熔炼时的能耗I噩含量()I.OI%S}B.叭c—_『一：——l—o38450000(每发装人量约2kg)交流kWh/1渣(4)RicbardsBay渣用不同还原剂量的还原试验的情况下，用无烟煤为还原剂时，RichardsBay渣还原的时间关系。RichardsBay渣的情况同Sorel渣-•样。在球团熔化之后，还原过程几乎全部结束。渣的进一步还原同SoM渣一样，趋于稳定。还原剂的数量，只是在用6.01（重量）无烟煤熔炼球团时，才起重要作用

9、。FeO含量大约可降至1%。图6（略）表明，应用交流电加入不同数量的无烟煤时，RichardsBay渣述原的时间关系。述原能较快地使FeO含量达到2%。接着还稍微发生进一步的还原。交流作业同样也使FeO含量大大减少。交流作业和直流作业的对比表明，使用直流作业熔炼吋也具有明显的优点，这吋，加入同量的煤，可以得到较低的FeO含量。（5）RichardsBay渣熔炼时，杂质的还原行为作为进一步还原熔炼原料的RJchazd〜Bay渣尚有少量杂质，而这些杂质在以后的氯化过程中是有害的为查明RichazdsBay渣熔炼时杂质的行为，在图7（略）中绘出了渣中杂质含量相对于Ti02含量的变化情况。表4列出

10、了RichardsBay'〜渣中杂质的理论计算富集值和得到的最终含量。图5（略）表明，在用炉底阴极直流电从图7（略）可以看出，随着TiOz含量寝4RichardsBay渣成分的理论J9I望富囊值和实际得蓟的量终含量重量TiOzFeOSiO]Cr2O3V2O5M13.OMgOAl]03原材米斗79.511.5g3.030.180.372.261.0.5I.95理论'87.91・233.730.220.462・781・292