海绵钛的密度是多少(挖掘12年前的智慧---钛精矿利用的终极智慧)

Posted 2023-06-01

篇首语：案头见蠹鱼，犹胜凡俦侣。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了海绵钛的密度是多少(挖掘12年前的智慧---钛精矿利用的终极智慧)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

海绵钛的密度是多少(挖掘12年前的智慧---钛精矿利用的终极智慧)

背景问题

攀钢作为中国乃至全球钛资源的龙头，一直苦恼的是，自己手上的资源按照现有的工艺流程制造钛白粉或者海绵钛都不具备优势。高钙镁含量的资源特色注定了中国在钛资源利用上必须突破传统，走一条与众不同的道路。路阻且长，国内的各路大神开发了不少技术路线，但时至今日，要制造高质量的钛白粉和海绵钛，我国还需要进口国外的钛精矿（如果忽略掉两广及海南那一点可怜的好矿），或许能掺杂一些国内的原料，但离开进口矿真是办不到呀。

绕开克劳尔工艺路线的氧化钛金属热还原法、电解法等等技术的出现让人们多少看到了些许曙光。但是，作为这两种工艺的原料，富钛料和自熔电极本身的制造工艺也是足够费劲，流程长、能耗大，否则，中国钛产业就不会是现在这样的格局。

12年前，在攀钢出现了几位大神，它们的思路简直是攀西钛资源利用的终极智慧。

令人扼腕叹息的是，12年时间过去了，攀钢梦游一般地过着神仙日子，可惜啊。

大家可以看看中国专利CN 101914788（该专利已经被攀钢废止）

大神就是大神，这么光辉的思想，在专利中连个图都没画，聊聊6页纸的文字，大部分是在讲实例，真正思路用一个段落就说得清清楚楚，高手啊！

在用钛精矿熔炼钛渣时直接配入过量的含碳还原剂生成碳化钛或者在直接配入过量的含碳还原剂的同时通入氮气使钛渣在熔炼的过程中生成氮化钛或碳氮化钛；在含有钛的低价氯化物的熔盐中以生成的碳化钛、氮化钛或碳氮化钛作为可溶阳极，以金属材料作为阴极，进行熔盐电解，以获得金属钛粉。此外，可以对在电解中后期得到的钛金属含量小于95％的产物进行电解精炼，以获得高纯钛。

2013年发布的CN 103031577（有权）描述得稍微细致些。分为三个步骤：

(1)将熔融态的含钛原料与碳质还原剂接触，接触的条件使得所述含钛原料中的二氧化钛还原成低价钛，并得到熔融态的含有低价钛的还原产物钛渣；

(2)将步骤(1)得到的熔融态的含有低价钛的还原产物钛渣冷却成型，得到具有多孔结构的含钛材料；所述具有多孔结构的含钛材料的平均孔直径为1mm-10mm，优选为3mm-7mm；孔隙率为20％-60％，优选为40％-60％

(3)以步骤(2)得到的含钛材料为阳极，金属为阴极，熔盐为电解质，在电解条件下进行电解，得到金属钛单质。

之后，就没有之后了。

该工艺的优势从实例中一看就明白

1、将100g熔融态的攀枝花钛精矿(其中，TiO2的含量为47.5重量％、Fe2O3的含量为5.74重量％、FeO的含量为34.48重量％、CaO的含量为1.42重量％、MgO的含量为6.22重量％)与14g的无烟煤(其中，碳的含量为78.5重量％)加入电炉中，在温度为1750°C、压力为-50Pa(绝对压力)的条件下冶炼5小时，得到熔融钛渣。

2、将上述熔融钛渣注入Φ400×600的铸钢模具中，冷却成型，得到具有多孔结构的含钛材料，其中，所述含钛材料的平均孔直径为5.75mm，孔隙率为45％。

3、将该含钛材料作为阳极， Φ80×600的碳钢棒作为阴极，NaCl-KCl作为熔盐电解质，在氩气保护的条件下于820°C电解300min，其中，阳极电流密度为0.2A/cm2，阴极电流密度为0.2A/cm2。

4、电解完成后，将阴极取出、自然冷，并依次用0.5重量％的稀盐酸和去离子水洗涤、烘干，得到含金属钛单质的产物22.5g。

5、用X荧光分析法测量得到的金属钛单质的产物的元素组成如下：Ti的含量为98.5重量％、Fe的含量为0.95重量％、O的含量为0.37重量％、H的含量为0.18重量％。

6、如果嫌氧含量，可以再一次电解精炼

看出来没有，炼钛渣的同时就浇铸了自熔阳极，有比这更短的流程吗？！问题当然有，但攀钢把这个路线的研究停了，的确有些可惜。