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		海綿鈦冶煉技術(shù)

　　當(dāng)前，我國(guó)鈦工業(yè)伴隨著世界鈦工業(yè)的增長(zhǎng)，呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢(shì)頭。隨著需求的擴(kuò)大，鈦加工產(chǎn)能不斷提高，2004年國(guó)內(nèi)鈦錠生產(chǎn)能力已達(dá)到約25000噸，但是，在這種高增長(zhǎng)的勢(shì)頭下，海綿鈦卻成為制約鈦加工的瓶頸。2004年我國(guó)生產(chǎn)的海綿鈦僅為5000噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，探討我國(guó)海綿鈦冶煉技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)萬噸級(jí)海綿鈦生產(chǎn)基地是非常必要的。

　　我國(guó)海綿鈦生產(chǎn)，依靠國(guó)內(nèi)力量逐漸實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步，從固定床氯化到沸騰氯化，從填料塔精餾到浮閥塔精餾，從還原蒸餾分離到還原蒸餾聯(lián)合，鎂電解從有隔板到大型無隔板，以及實(shí)現(xiàn)了鎂氯的閉路循環(huán)等。生產(chǎn)規(guī)模從百噸級(jí)到千噸級(jí)，直至達(dá)到5000噸經(jīng)濟(jì)規(guī)模。

　　但與國(guó)外先進(jìn)水平比較，還存在較大差距。主要表現(xiàn)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、"三廢"治理、設(shè)備配套水平和自動(dòng)控制等方面要把工廠規(guī)模擴(kuò)大到萬噸級(jí)，實(shí)現(xiàn)"清潔、文明、無公害化"的現(xiàn)代化生產(chǎn)，需要針對(duì)目前存在的問題，對(duì)現(xiàn)有工藝技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)研究，主要研究方向和課題可歸納如下。

　　高品位富鈦料的制造技術(shù)西方國(guó)家使用高品位天然金紅石和人造金紅石為原料生產(chǎn)海綿鈦。我國(guó)缺乏高品位的天然金紅石資源和沒有高品位人造金紅石的生產(chǎn)，生產(chǎn)海綿鈦是以含TiO2相當(dāng)量92％左右的高鈦渣為原料。高鈦渣是采用小型敞口電爐生產(chǎn)的，工廠規(guī)模小，技術(shù)和設(shè)備也很落后，因?yàn)橐褂脼r青為粘結(jié)劑，環(huán)境污染嚴(yán)重。嚴(yán)格來講，這些高鈦渣小廠是屬于國(guó)家政策該陶汰的高能耗高污染的小電爐。

　　生產(chǎn)含TiO292％的高鈦渣的技術(shù)改進(jìn)相當(dāng)困難，國(guó)外也沒有相關(guān)的技術(shù)。國(guó)外的大型密閉電爐只能生產(chǎn)含TiO285％左右的鈦渣。獨(dú)聯(lián)體國(guó)家的半密閉式電爐也只能生產(chǎn)90％左右的鈦渣，而且必須以優(yōu)質(zhì)鈦鐵礦為原料，如果以我國(guó)的鈦鐵礦為原料只能生產(chǎn)85～87％的鈦渣。

　　與96％的天然金紅石（雜質(zhì)4％）和92～94％的人造金紅石（雜質(zhì)6～8％）比較，92％的高鈦渣（雜質(zhì)11％）已是一種"粗糧"。所以，工廠不希望使用品位比92％高鈦渣更低的原料。

　　大型海綿鈦冶煉廠希望使用高品位富鈦料，解決高品位原料問題可供選擇的途徑有：由于我國(guó)鈦資源主要是低品位鈦鐵礦的特點(diǎn)，決定了需要采用除雜質(zhì)能力強(qiáng)的富鈦料工藝，才能獲得高品位的富鈦料。其中，鹽酸浸出法制造人造金紅石工藝路線，除雜質(zhì)能力強(qiáng)，可將含高鈣鎂的低品位鈦精礦加工成含TiO292～94％的高品位人造金紅石，相關(guān)的技術(shù)研究已接近成熟，鹽酸可實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，補(bǔ)充的鹽酸可由氯化副產(chǎn)的鹽酸提供。

　　我國(guó)萬噸級(jí)海綿鈦生產(chǎn)所需的沸騰氯化爐和還原-蒸餾聯(lián)合爐等裝備基本實(shí)現(xiàn)了大型化，需要進(jìn)一步提高生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，降低環(huán)境污染。主要研究大型化高鈣鎂鈦渣沸騰氯化制造四氯化鈦技術(shù)研究，進(jìn)一步提高氯化率、氯氣的利用率、TiCl4的回收率；四氯化鈦精制除釩工藝技術(shù)；大型鎂還原-蒸餾聯(lián)合爐提高海綿化率技術(shù)；高效的廢料處理新技術(shù)和綜合回收技術(shù)；氯化和精制過程中的自動(dòng)控制技術(shù)。形成先進(jìn)的大規(guī)模（萬噸級(jí)）海綿鈦的生產(chǎn)技術(shù)。

　　鋁粉除釩的殘?jiān)可伲灰捉Y(jié)疤，容易從殘?jiān)厥这C，除釩成本低，是一種適合用于海綿鈦生產(chǎn)的除釩方法。鋁粉除釩已在獨(dú)聯(lián)體國(guó)家海綿鈦生產(chǎn)中成功使用多年，北京有研院等單位已成功地完成了小型試驗(yàn)研究，說明鋁粉除釩是可行的工藝技術(shù)。但獨(dú)聯(lián)體國(guó)家使用的這種超細(xì)活性鋁粉價(jià)格昂貴，并具有可爆性，需要研究改進(jìn)。

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