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		海绵钛冶炼技术

　　当前，我国钛工业伴随着世界钛工业的增长，呈现快速发展的势头。随着需求的扩大，钛加工产能不断提高，2004年国内钛锭生产能力已达到约25000吨，但是，在这种高增长的势头下，海绵钛却成为制约钛加工的瓶颈。2004年我国生产的海绵钛仅为5000吨，远远不能满足需求，探讨我国海绵钛冶炼技术的发展，建设万吨级海绵钛生产基地是非常必要的。

　　我国海绵钛生产，依靠国内力量逐渐实现技术进步，从固定床氯化到沸腾氯化，从填料塔精馏到浮阀塔精馏，从还原蒸馏分离到还原蒸馏联合，镁电解从有隔板到大型无隔板，以及实现了镁氯的闭路循环等。生产规模从百吨级到千吨级，直至达到5000吨经济规模。

　　但与国外先进水平比较，还存在较大差距。主要表现在技术经济指标、"三废"治理、设备配套水平和自动控制等方面要把工厂规模扩大到万吨级，实现"清洁、文明、无公害化"的现代化生产，需要针对目前存在的问题，对现有工艺技术和设备进行改进研究，主要研究方向和课题可归纳如下。

　　高品位富钛料的制造技术西方国家使用高品位天然金红石和人造金红石为原料生产海绵钛。我国缺乏高品位的天然金红石资源和没有高品位人造金红石的生产，生产海绵钛是以含TiO2相当量92％左右的高钛渣为原料。高钛渣是采用小型敞口电炉生产的，工厂规模小，技术和设备也很落后，因为要使用沥青为粘结剂，环境污染严重。严格来讲，这些高钛渣小厂是属于国家政策该陶汰的高能耗高污染的小电炉。

　　生产含TiO292％的高钛渣的技术改进相当困难，国外也没有相关的技术。国外的大型密闭电炉只能生产含TiO285％左右的钛渣。独联体国家的半密闭式电炉也只能生产90％左右的钛渣，而且必须以优质钛铁矿为原料，如果以我国的钛铁矿为原料只能生产85～87％的钛渣。

　　与96％的天然金红石（杂质4％）和92～94％的人造金红石（杂质6～8％）比较，92％的高钛渣（杂质11％）已是一种"粗粮"。所以，工厂不希望使用品位比92％高钛渣更低的原料。

　　大型海绵钛冶炼厂希望使用高品位富钛料，解决高品位原料问题可供选择的途径有：由于我国钛资源主要是低品位钛铁矿的特点，决定了需要采用除杂质能力强的富钛料工艺，才能获得高品位的富钛料。其中，盐酸浸出法制造人造金红石工艺路线，除杂质能力强，可将含高钙镁的低品位钛精矿加工成含TiO292～94％的高品位人造金红石，相关的技术研究已接近成熟，盐酸可实现循环使用，补充的盐酸可由氯化副产的盐酸提供。

　　我国万吨级海绵钛生产所需的沸腾氯化炉和还原-蒸馏联合炉等装备基本实现了大型化，需要进一步提高生产工艺技术水平，降低环境污染。主要研究大型化高钙镁钛渣沸腾氯化制造四氯化钛技术研究，进一步提高氯化率、氯气的利用率、TiCl4的回收率；四氯化钛精制除钒工艺技术；大型镁还原-蒸馏联合炉提高海绵化率技术；高效的废料处理新技术和综合回收技术；氯化和精制过程中的自动控制技术。形成先进的大规模（万吨级）海绵钛的生产技术。

　　铝粉除钒的残渣量少，不易结疤，容易从残渣回收钒，除钒成本低，是一种适合用于海绵钛生产的除钒方法。铝粉除钒已在独联体国家海绵钛生产中成功使用多年，北京有研院等单位已成功地完成了小型试验研究，说明铝粉除钒是可行的工艺技术。但独联体国家使用的这种超细活性铝粉价格昂贵，并具有可爆性，需要研究改进。

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