海绵钛用途是生产精炼金属钛的基本原料。将海绵钛进一步精炼，可制成钛锭、钛棒等金属钛材。将海绵钛进行机械研磨，可以生产钛粉末。钛粉末作为镀膜材料，被广泛用于机械设备表面的处理，电子和精密仪表部件的处理，与其它金属可合成钛合金粉末等。金属热还原法生产出的海绵状金属钛。纯度%(质量)一般为99.1～99.7。杂质元素%(质量)总量为0.3～0.9，杂质元素氧%(质量)为0.06～0.20，硬度(HB)为100～157，根据纯度的不同分为WHTiO至MHTi4五个等级。为制取工业钛合金的主要原料。 海绵钛生产是钛工业的基础环节，它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。把钛铁矿变成四氯 化钛，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反应，就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的，还必须把它们在电炉中熔化成液体，才能铸成钛锭。十八世纪末期，英国牧师兼业余矿物学家威廉·格列戈尔（William Gregor）和德国化学家M·H·克拉普罗特（M·H·Klaproth）先后于1791年和1795年分别从一种黑色的磁铁矿砂（后来知道这就是钛磁铁矿）和一种非磁性的氧化物矿（后来明白它就是天然金红石矿）中发现了一种新元素，被他们分别称为“墨纳昆”（发现钛磁铁矿的地名）和“钛土”。几年后证明，从这两种矿物中发现的所谓“墨纳昆”和“钛土”其实是同一种元素的氧化物，并以希腊神话中的大力神泰坦（Titans）来命名这种新元素为“钛”（Titanium）。从钛元素的发现到第一次制得较纯的金属钛经历了120年的历程。又由实验室第一次获得纯钛到首次进行工业生产，又花费了近40年的时间。许多研究者做了大量的探索，遭受一次又一次失败，终于在1948年杜邦公司取得了成功，生产出了吨位级的海绵钛。

海绵钛出产是钛工业的根底环节，它是钛材、钛粉及其他钛构件的质料。把钛铁矿变成，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反响，就得到“海绵钛”。本文咱们为您介绍了海绵钛国家标准。具体内容如下： 1.规模 本标准规矩了海绵钛的要求、实验办法、查验规矩及标志、包装、运送、储存、质量证明书和合同(或订货单)内容。 本标准适只用于以镁复原真空蒸馏法(简称镁法)出产的海绵钛。 2.规范性引证文件 下列文件所包含的条款经过本标准的引证而成为本标准的条款。但凡注日期的引证文件，其随后一切的修正单(不包含订正的内容)或修订版均不习惯本标准，但是，鼓舞依据本标准达成协议的各方研讨是否可运用这些文件的最新版别。但凡不注时代的引证文件，其最新版别适用于本标准。 GB/T231金属布氏硬度实验 GB/T4698海绵钛、钛及钛合金化学分析办法 GB/T8170数值修约规矩与极限数值的表明和断定 3.要求 3.1 产品分类 海绵钛产钒椿С煞旨安际嫌捕确治?个牌号：MHT-95、MHT-100、MHT-110、MHT-125、MHT-140、MHT-180。 3.2 化学成分及布氏硬度 3.2.1 海绵钛产品的化学成分及布氏硬度应契合表1的规矩。 表1产品等级产品牌号化学成分（质量分数）/%布氏硬度HBW/10/1500/30不大于Ti不小于杂质，不大于FeSiClCNOMnMgH0级MHT-9599.80.040.010.060.010.010.050.010.010.00395.0MHT-10099.70.050.010.060.010.010.060.010.020.0031001级MHT-11099.60.080.020.080.020.020.080.010.030.0051102级MHT-12599.50.120.030.100.030.030.100.020.040.0051253级MHT-14099.30.200.030.150.030.040.150.020.060.0101404级MHT-18099.00.300.060.300.040.080.300.080.100.0301803.2.2 钛的质量分数为100%减去表中杂质实测值总和后的余量。 3.2.3 按GB/T8170数值修约规矩进行数值修约。 3.2.4 关于海绵钛中Mn、Mg、H三种杂质元素的分析数据，需方不要求时，供方可不供给，但应契合表1中相应牌号的规矩。 3.2.5 关于海绵钛中未作规矩的Al、Cr、Cu、Ni等其它元素的分析要求，供需方可洽谈约好，并在合同中注明。 3.3 粒度 海绵钛产品通常以0.83mm～25.4mm和0.83mm～12.7mm两种粒度直销。如需其它粒度规格的产品，供需方洽谈约好，并在合同中注明。 3.3.1粒度为0.83mm～25.4mm的产品中，大于25.4mm的数量不大于批产品总量的5%，小于0.83mm的数量不该超出批产品总量的5%。 3.3.2粒度为0.83mm～12.7mm的产品中，大于12.7mm的数量不该超出批产品总量的5%。小于0.83mm的数量不该超出批产品总量的5%。 3.3.3 其他粒度规格的产品，规格规模内的数量不小于批产品总量的90%。 3.4 外观质量 3.4.1 海绵钛产品应为浅灰色颗粒，表面清洁，无目视可见的夹杂物。 3.4.20级海绵钛产品中存在有缺点的海绵钛块数量不允许超越批产品总量的0.05%;4级海绵钛产品中存在有缺点的海绵钛块数量不允许超越批产品总量的0.2%;其他等级海绵钛产品中存在有缺点的海绵钛块数量不允许超越批产品总量的0.1%。有缺点的海绵钛块是指：过烧的海绵钛块;具有显着的暗黄色和亮黄色的氧化海绵钛块;带有暗黄色和亮黄色痕迹的氧化和富氮的海绵钛块;带有显着氯化物剩余的海绵钛块;带有残渣的海绵钛块;高铁及其伴生元素的海绵钛块。 4.实验办法 4.1 产品的化学成分分析按GB/T4698的规矩进行。 4.2 产品的布氏硬度实验按GB/T231的规矩进行。 4.3 海绵钛的粒度查验选用筛分法进行。 4.4 产品的外观质量查验选用目视法进行。 5.查验规矩 5.1 查看和查验 5.1.1 海绵钛产品应由供方质检部分进行查验，确保产品质量契合本标准(或合同)的规矩，并填写质量证明书。 5.1.2需方可对收到的产品按本标准(或合同)的规矩进行查验，如查验成果与本标准(或合同)的规矩不符时，应在收到产品之日起3个月内向供方提出，由供需双方洽谈处理。如需裁定，裁定取样由供需双方在需方收到的产品中按附录A的规矩进行。 5.2 组批 海绵钛产品应成批提交查验，每批应由同一炉次、同一牌号、同一粒度规格的产品组成。每批产品总量为500kg～12000kg。 5.3 查验项目 每批产品的质量一致性查验项目应契合表2的规矩。 表2查验项目取样方位试样制备取样数量要求的章条号实验办法章条号查验类别化学成分按附录A3.2.14.1逐批查验布氏硬度按附录A3.2.14.2逐批查验粒度按附录A.43.34.3逐批查验外观质量按附录A.43.44.4逐批查验5.4 查验成果断定 按化学成分分析成果、布氏硬度实验成果断定的产品等级。 5.4.1 化学成分查验成果不合格，判该批产品不合格。 5.4.2 布氏硬度查验成果不合格，判该批产品不合格。 5.4.3 产品粒度查验成果不合格，判该批产品不合格。 5.4.4 产品外观质量查验成果不合格，判该批产品不合格。 6.标志、包装、运送、储存 6.1 标志 产品应成桶包装，每桶外应注明： a)供方称号及产品注册商标; b)产品称号、粒度规格; c)批号、等级或牌号、毛重、毛重; d)包装日期及防雨标志。 6.2 包装、运送、储存 6.2.1产品按每桶(件)毛重为70kg～250kg分装，包装桶为镀锌铁桶，桶内衬有聚氯乙烯薄膜袋，用揭盖密封，桶盖与桶身结合处应有可辨认包装是否无缺的标识。 6.2.2 产品包装后，桶内进行抽暇、充氩。 6.2.3 产品应存放于枯燥仓库内，不得露天堆积或与酸、碱等腐蚀性物品混放。 6.2.4 产品运送时应当心轻放，谨防受潮和密封处磕碰损坏。 6.3 质量证明书 每批产品应附有质量证明书，其上注明： a)供方称号、地址、电话及传真; b)产品称号; c)批号、粒度、等级或牌号、分量、桶数; d)分析成果及查验部分印记; e)本标准号(或合同编号); f)查验日期。 7.订货单(或合同)内容 本标准所列产品的订货单(或合同)内应包含下列内容： a)产品称号; b)等级或牌号、粒度; c)杂质含量等特殊要求; d)数量; e)本标准编号; f)其他。

钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。世界钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式，向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在世界上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家，钛的世界年总产量仅有几万吨。可是由于钛的严重战略价值和在国民经济中的位置，钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”，21世纪将是钛的世纪。 　　当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法，其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(MX)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。由于Hunter法比Kroll法出产本钱高，所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了，该工艺并没有底子的改动，仍然是间歇式出产，未能完成出产的接连化。 　　金属钛出产办法的新动向世界钛工业经过几十年的开展，虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善，但它们均是间歇操作，小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此，研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法：电化学复原法为了下降本钱，人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中，除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作，O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法，不只用于钛的脱氧，而且适用于钇、钕等稀土金属，而且可使氧含量下降到10ppm。 　　电化学的办法的工业化试验的流程是：首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形，烧结后作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2为熔盐，在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V～3.2V，低于CaCl2的分化电压(3.2V～3.3V)。电解必定时刻后，阴极由白色变为灰色，在SEM下调查，0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐，最首要的原因是其报价低，而且对O2-具有必定的溶解度，使分出的钛不易被氧化;别的，CaCl2无毒，对环境无污染。 　　与TiCl4熔盐电解比较，此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物，所以制备进程能够简化，而且产品质量高;不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响;阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体(石墨阳极)，易于控制，无污染。 　　该法不只促进了阴极邻近的复原反响，一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合，是制备钛的一种新式办法，成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算，选用该办法，每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右，现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产，每年将节约7.7亿美元的出产本钱。 　　Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善，使之成为接连化出产工艺。其流程是：首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中，过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。 　　除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%，到达二级钛的标准。对工艺略加改善，可出产VTi、AlTi合金。与Hunter法比较，该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。 　　该办法现已接近了工业化出产，但仍然存在几个问题，如怎样进一步下降氧含量，产品本钱如多么。 　　TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看，选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因此，从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。 　　TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法，美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时刻和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技能上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中，一起，必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。 　　意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨，他们经过对氯化法电解数据的分析，发现当温度在900℃以上，电解液中不存在Ti2+或Ti3+，只要Ti4+和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为：TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成，而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中，构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高，功率低。 　　展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视，但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来，世界钛的年产量仅有数万吨。由于Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛，再加上流程长、工序多等要素的迭加，导致海绵钛本钱居高不下，影响了钛在各行业的运用，使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是，咱们信任，跟着科技的开展，金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展，21世纪将真实成为钛的世纪。 　　入到工件表层，构成冶金型结实结合的堆积层。主机电源放电周期为10-3~10-1秒，高频率的放电和电极棒(焊条)在工件表面的高速旋转扫描，可完成大面积高功率的堆积涂层。 　　为什么能完成“冷焊”(热输入低)? 　　这是由于放电时刻(Pt)比放电距离时刻(It)短，放电距离期间热量敏捷分散到工件的其他部分，因此热量不会会集在工件的处理部分，完成真实含义的冷焊。 　　为什么结合强度高? 　　电极棒(焊条)瞬间被电弧离子化并转移到与其触摸的工件上面，一起出与等离子电弧的高温(8000-10000℃)在工件表层下构成如盘跟错节般的巩固分散层，因此结合强度高不会掉落。 　　精细模具修补冷焊机设备特色： 　　设备先进牢靠，德国本乡技能，世界水准大功率氩气维护，可长时刻作业。¤旋转式自损电极，堆积、堆焊功率高，冶金结合、涂层质密。¤一机多用，可进行堆焊堆积、表面强化等功能。经过调理设备的放电电压，和放电频率，可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光洁度。¤操作简略、低热输入，模具修补时无须预热，堆焊的瞬间进程中无热输入，因此模具不变形、不退火、咬边和剩余应力，不改动模具或产品金属安排状况。¤电极来历广，经济实用。¤适用基材广，包含低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等，以及一切能够导电的导电体。¤环保性，作业进程中无任何污染。¤经济性，可现场在线修正，进步出产功率，节约时刻和费用。¤修正精度高，涂层厚度从几微米到几毫米，只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨等各类机械加工，以及电镀等后期加工。

本标准规矩了海绵钛的要求、实验办法、查验规矩及标志、包装、运送、储存、质量证明书和合同(或订货单)内容。本标准适只用于以镁复原真空蒸馏法(简称镁法)出产的海绵钛。海绵钛出产是钛工业的根底环节，它是钛材、钛粉及其他钛构件的质料。把钛铁矿变成，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反响，就得到“海绵钛”。本文咱们为您介绍了海绵钛国家标准。具体内容如下：1.规模 本标准规矩了海绵钛的要求、实验办法、查验规矩及标志、包装、运送、储存、质量证明书和合同(或订货单)内容。本标准适只用于以镁复原真空蒸馏法(简称镁法)出产的海绵钛。 2.规范性引证文件下列文件所包含的条款经过本标准的引证而成为本标准的条款。但凡注日期的引证文件，其随后一切的修正单(不包含订正的内容)或修订版均不习惯本标准，但是，鼓舞依据本标准达成协议的各方研讨是否可运用这些文件的最新版别。但凡不注时代的引证文件，其最新版别适用于本标准。GB/T231金属布氏硬度实验 GB/T4698海绵钛、钛及钛合金化学分析办法 GB/T8170数值修约规矩与极限数值的表明和断定 3.要求 3.1 产品分类海绵钛产品按化学成分及布氏硬度分为6个牌号：MHT-95、MHT-100、MHT-110、MHT-125、MHT-140、MHT-180。 3.2化学成分及布氏硬度 3.2.1 海绵钛产品的化学成分及布氏硬度应契合表1的规矩。 表1产品 等级产品 牌号化学成分（质量分数）/%布氏硬度HBW/10/1500/30 不大于Ti 不小于杂质，不大于FeSiClCNOMnMgH0级MHT-9599.80.040.010.060.010.010.050.010.010.00395.0MHT-10099.70.050.010.060.010.010.060.010.020.0031001级MHT-11099.60.080.020.080.020.020.080.010.030.0051102级MHT-12599.50.120.030.100.030.030.100.020.040.0051253级MHT-14099.30.200.030.150.030.040.150.020.060.0101404级MHT-18099.00.300.060.300.040.080.300.080.100.030180       3.2.2钛的质量分数为100%减去表中杂质实测值总和后的余量。 3.2.3 按GB/T8170数值修约规矩进行数值修约。 3.2.4关于海绵钛中Mn、Mg、H三种杂质元素的分析数据，需方不要求时，供方可不供给，但应契合表1中相应牌号的规矩。 3.2.5关于海绵钛中未作规矩的Al、Cr、Cu、Ni等其它元素的分析要求，供需方可洽谈约好，并在合同中注明。 3.3 粒度海绵钛产品通常以0.83mm～25.4mm和0.83mm～12.7mm两种粒度直销。如需其它粒度规格的产品，供需方洽谈约好，并在合同中注明。 3.3.1粒度为0.83mm～25.4mm的产品中，大于25.4mm的数量不大于批产品总量的5%，小于0.83mm的数量不该超出批产品总量的5%。 3.3.2粒度为0.83mm～12.7mm的产品中，大于12.7mm的数量不该超出批产品总量的5%。小于0.83mm的数量不该超出批产品总量的5%。 3.3.3其他粒度规格的产品，规格规模内的数量不小于批产品总量的90%。 3.4 外观质量 3.4.1 海绵钛产品应为浅灰色颗粒，表面清洁，无目视可见的夹杂物。3.4.20级海绵钛产品中存在有缺点的海绵钛块数量不允许超越批产品总量的0.05%;4级海绵钛产品中存在有缺点的海绵钛块数量不允许超越批产品总量的0.2%;其他等级海绵钛产品中存在有缺点的海绵钛块数量不允许超越批产品总量的0.1%。有缺点的海绵钛块是指：过烧的海绵钛块;具有显着的暗黄色和亮黄色的氧化海绵钛块;带有暗黄色和亮黄色痕迹的氧化和富氮的海绵钛块;带有显着氯化物剩余的海绵钛块;带有残渣的海绵钛块;高铁及其伴生元素的海绵钛块。4.实验办法 4.1 产品的化学成分分析按GB/T4698的规矩进行。 4.2 产品的布氏硬度实验按GB/T231的规矩进行。 4.3海绵钛的粒度查验选用筛分法进行。 4.4 产品的外观质量查验选用目视法进行。 5.查验规矩 5.1 查看和查验 5.1.1海绵钛产品应由供方质检部分进行查验，确保产品质量契合本标准(或合同)的规矩，并填写质量证明书。 5.1.2需方可对收到的产品按本标准(或合同)的规矩进行查验，如查验成果与本标准(或合同)的规矩不符时，应在收到产品之日起3个月内向供方提出，由供需双方洽谈处理。如需裁定，裁定取样由供需双方在需方收到的产品中按附录A的规矩进行。5.2 组批 海绵钛产品应成批提交查验，每批应由同一炉次、同一牌号、同一粒度规格的产品组成。每批产品总量为500kg～12000kg。 5.3查验项目每批产品的质量一致性查验项目应契合表2的规矩。 表2产品 等级产品 牌号化学成分（质量分数）/%布氏硬度HBW/10/1500/30 不大于Ti 不小于杂质，不大于FeSiClCNOMnMgH0级MHT-9599.80.040.010.060.010.010.050.010.010.00395.0MHT-10099.70.050.010.060.010.010.060.010.020.0031001级MHT-11099.60.080.020.080.020.020.080.010.030.0051102级MHT-12599.50.120.030.100.030.030.100.020.040.0051253级MHT-14099.30.200.030.150.030.040.150.020.060.0101404级MHT-18099.00.300.060.300.040.080.300.080.100.030180        5.4查验成果断定 按化学成分分析成果、布氏硬度实验成果断定的产品等级。 5.4.1 化学成分查验成果不合格，判该批产品不合格。 5.4.2布氏硬度查验成果不合格，判该批产品不合格。 5.4.3 产品粒度查验成果不合格，判该批产品不合格。 5.4.4 产品外观质量查验成果不合格，判该批产品不合格。6.标志、包装、运送、储存 6.1 标志 产品应成桶包装，每桶外应注明： a)供方称号及产品注册商标; b)产品称号、粒度规格;c)批号、等级或牌号、毛重、毛重; d)包装日期及防雨标志。 6.2 包装、运送、储存 6.2.1产品按每桶(件)毛重为70kg～250kg分装，包装桶为镀锌铁桶，桶内衬有聚氯乙烯薄膜袋，用揭盖密封，桶盖与桶身结合处应有可辨认包装是否无缺的标识。 6.2.2产品包装后，桶内进行抽暇、充氩。 6.2.3 产品应存放于枯燥仓库内，不得露天堆积或与酸、碱等腐蚀性物品混放。 6.2.4产品运送时应当心轻放，谨防受潮和密封处磕碰损坏。 6.3 质量证明书 每批产品应附有质量证明书，其上注明： a)供方称号、地址、电话及传真; b)产品称号;c)批号、粒度、等级或牌号、分量、桶数; d)分析成果及查验部分印记; e)本标准号(或合同编号); f)查验日期。 7.订货单(或合同)内容本标准所列产品的订货单(或合同)内应包含下列内容： a)产品称号; b)等级或牌号、粒度; c)杂质含量等特殊要求; d)数量; e)本标准编号;

当时，我国钛工业伴跟着国际钛工业的添加，出现快速开展的气势。跟着需求的扩展，钛加工产能不断进步，2004年国内钛锭出产能力已到达约25000吨，可是，在这种高添加的气势下，海绵钛却成为限制钛加工的瓶颈。2004年我国出产的海绵钛仅为5000吨，远远不能满意需求，讨论我国海绵钛冶炼技能的开展，建造万吨级海绵钛出产基地是十分必要的。     国内海绵钛出产技能及改善研讨方向讨论     我国海绵钛出产，依托国内力气逐步完结技能进步，从固定床氯化到欢腾氯化，从填料塔精馏到浮阀塔精馏，从复原蒸馏别离到复原蒸馏联合，镁电解从有隔板到大型无隔板，以及完结了镁氯的闭路循环等。出产规划从百吨级到千吨级，直至到达5000吨经济规划。     但与国外先进水平比较，还存在较大距离。首要表现在技能经济指标、"三废"办理、设备配套水平缓自动操控等方面。     要把工厂规划扩展到万吨级，完结"清洁、文明、无公害化"的现代化出产，需求针对现在存在的问题，对现有工艺技能和设备进行改善研讨，首要研讨方向和课题可归纳如下。     1.高档次富钛料的制作技能西方国家运用高档次天然金红石和人工金红石为质料出产海绵钛。我国缺少高档次的天然金红石资源和没有高档次人工金红石的出产，出产海绵钛是以含TiO2适当量92％左右的高钛渣为质料。高钛渣是选用小型敞口电炉出产的，工厂规划小，技能和设备也很落后，因为要运用沥青为粘结剂，环境污染严峻。严厉来讲，这些高钛渣小厂是归于国家方针该陶汰的高能耗高污染的小电炉。     出产含TiO292％的高钛渣的技能改善适当困难，国外也没有相关的技能。国外的大型密闭电炉只能出产含TiO285％左右的钛渣。独联体国家的半密闭式电炉也只能出产90％左右的钛渣，并且有必要以优质钛铁矿为质料，假如以我国的钛铁矿为质料只能出产85～87％的钛渣。     与96％的天然金红石（杂质4％）和92～94％的人工金红石（杂质6～8％）比较，92％的高钛渣（杂质11％）已是一种"粗粮"。所以，工厂不期望运用档次比92％高钛渣更低的质料。     大型海绵钛冶炼厂期望运用高档次富钛料，处理高档次质料问题可供挑选的途径有：     1）建造大型化高档次富钛料工厂：     因为我国钛资源首要是低档次钛铁矿的特色，决议了需求选用除杂质能力强的富钛料工艺，才干取得高档次的富钛料。其间，浸出法制作人工金红石工艺道路，除杂质能力强，可将含高钙镁的低档次钛精矿加工成含TiO292～94％的高档次人工金红石，相关的技能研讨已挨近老练，可完结循环运用，弥补的可由氯化副产的供给。     2）进口高档次人工金红石：澳大利亚有十分丰厚的优质钛铁矿，选用复原锈蚀法制作的人工金红石TiO2含量达92～94％，已建成的工厂年产能力达80多万吨。     因此，能够考虑从澳大利亚进口这种人工金红石，它的粒度十分契合欢腾氯化的要求，一起还含有必定的贱价钛。     2.欢腾氯化炉的大型化技能的进一步研讨 [next]    我国海绵钛出产大型化过程中，遇到的最大困难是的制作技能，包含氯化和精制两个工序；与国外先进水平距离最大的，也是的制作技能；所以，往后应把欢腾氯化炉的大型化、氯化技能水平的进步（包含进步钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、下降尾气氯含量、进步收回率等）是往后研讨工作的要点之一。     3.除钒新工艺现在工业出产中，有铜丝、矿藏油和铝粉三种除钒办法。其间，铜丝除钒作用好，可取得高质量的，可是间歇操作，铜丝失效后的洗刷再生操作劳动强度大，操作环境差，铜耗高，除钒本钱高，仅合适小规划出产中运用。     矿藏除钒本钱低，但需求选用特殊的加热办法，发生体积巨大的残渣液，残渣易在加热壁上结疤，除钒后的中含有少数有机物不易别离除掉，较适用于氯化法出产钛白。     铝粉除钒的残渣量少，不易结疤，简单从残渣收回钒，除钒本钱低，是一种合适用于海绵钛出产的除钒办法。     铝粉除钒已在独联体国家海绵钛出产中成功运用多年，北京有研院等单位已成功地完结了小型实验研讨，阐明铝粉除钒是可行的工艺技能。但独联体国家运用的这种超细活性铝粉报价昂贵，并具有可爆性，需求研讨改善。     4.大型镁复原蒸馏联合法进步产品海绵化率     大型复原蒸馏联合法出产海绵钛，因为反响器容量的扩展，复原反响发生的热量不能有效地输出，形成部分高温，导致部分产品细密化；一起也防碍加料速度的进步，使出产周期添加，设备产能下降。     因此，有必要进一步研讨改善大型联合法的工艺和设备，以添加设备产能和进步产品的海绵化率。     5.大型无隔板槽镁电解下降电耗     曩昔海绵钛出产中，镁电解技能一向比较落后，自运用110KA无隔板槽镁电解工艺后，技能水平缓技能经济指标明显好转。     但在引入消化过程中，对这项技能中的一些技能决窍还把握不行，因此电流效率偏低，电耗偏高，需求进一步研讨改善。     6.出产过程的自动操控和办理海绵钛出产过程的自动操控技能已有必定的根底，往后应进一步研讨完结从富钛料制备、氯化、精制、复原蒸馏、破碎、分选、包装、镁电解全过程的计算机操控和办理。     研讨内容包含被测参数的感应元件、丈量外表、执行机构及计算机操控等，终究完结各工序的操控与主控室的计算机联网，使海绵钛出产办理全面完结自动操控。     7.制钛新办法的研讨成为国际钛业重视热门"制钛新工艺"一向是国际重视的热门研讨课题。近年来，这个国际性难题的研讨取得了一些发展，英国剑桥大学和澳大利亚CSIRO先后研讨了几种不同的TiO2电解法制钛新工艺，据称制钛本钱可下降50％左右。美、英联合正在进行扩展实验，方案将FFC工艺面向产业化。     假如能用TiO2电解法来制作新式钛合金，例如制作含少数铁的钛合金，则能够天然金红石或人工金红石为质料，其它合金元素以氧化物方式参加，这样制作的钛合金本钱就会大幅度下降。     经过上述课题研讨的完结，我国海绵钛出产技能水平将会大幅度提高，并可为完结万吨级规划海绵钛出产创造条件。     再经过几年的研讨和技能攻关，我国海绵钛出产技能将跨入国际先进水平队伍，进而完结万吨级出产规划。

当时，我国钛工业伴跟着国际钛工业的添加，出现快速开展的气势。跟着需求的扩展，钛加工产能不断进步，2004年国内钛锭出产能力已到达约25000吨，可是，在这种高添加的气势下，海绵钛却成为限制钛加工的瓶颈。2004年我国出产的海绵钛仅为5000吨，远远不能满意需求，讨论我国海绵钛冶炼技能的开展，建造万吨级海绵钛出产基地是十分必要的。 　　国内海绵钛出产技能及改善研讨方向讨论 　　我国海绵钛出产，依托国内力气逐步完结技能进步，从固定床氯化到欢腾氯化，从填料塔精馏到浮阀塔精馏，从复原蒸馏别离到复原蒸馏联合，镁电解从有隔板到大型无隔板，以及完结了镁氯的闭路循环等。出产规划从百吨级到千吨级，直至到达5000吨经济规划。 　　但与国外先进水平比较，还存在较大距离。首要表现在技能经济指标、"三废"办理、设备配套水平缓自动操控等方面。 　　要把工厂规划扩展到万吨级，完结"清洁、文明、无公害化"的现代化出产，需求针对现在存在的问题，对现有工艺技能和设备进行改善研讨，首要研讨方向和课题可归纳如下。 　　1.高档次富钛料的制作技能西方国家运用高档次天然金红石和人工金红石为质料出产海绵钛。我国缺少高档次的天然金红石资源和没有高档次人工金红石的出产，出产海绵钛是以含TiO2适当量92％左右的高钛渣为质料。　　高钛渣是选用小型敞口电炉出产的，工厂规划小，技能和设备也很落后，因为要运用沥青为粘结剂，环境污染严峻。严厉来讲，这些高钛渣小厂是归于国家方针该陶汰的高能耗高污染的小电炉。 　　出产含TiO292％的高钛渣的技能改善适当困难，国外也没有相关的技能。国外的大型密闭电炉只能出产含TiO285％左右的钛渣。独联体国家的半密闭式电炉也只能出产90％左右的钛渣，并且有必要以优质钛铁矿为质料，假如以我国的钛铁矿为质料只能出产85～87％的钛渣。 　　与96％的天然金红石（杂质4％）和92～94％的人工金红石（杂质6～8％）比较，92％的高钛渣（杂质11％）已是一种"粗粮"。所以，工厂不期望运用档次比92％高钛渣更低的质料。 　　大型海绵钛冶炼厂期望运用高档次富钛料，处理高档次质料问题可供挑选的途径有： 　　1）建造大型化高档次富钛料工厂： 　　因为我国钛资源首要是低档次钛铁矿的特色，决议了需求选用除杂质能力强的富钛料工艺，才干取得高档次的富钛料。其间，浸出法制作人工金红石工艺道路，除杂质能力强，可将含高钙镁的低档次钛精矿加工成含TiO292～94％的高档次人工金红石，相关的技能研讨已挨近老练，可完结循环运用，弥补的可由氯化副产的供给。 　　2）进口高档次人工金红石：澳大利亚有十分丰厚的优质钛铁矿，选用复原锈蚀法制作的人工金红石TiO2含量达92～94％，已建成的工厂年产能力达80多万吨。 　　因此，能够考虑从澳大利亚进口这种人工金红石，它的粒度十分契合欢腾氯化的要求，一起还含有必定的贱价钛。 [next]　　2.欢腾氯化炉的大型化技能的进一步研讨 　　我国海绵钛出产大型化过程中，遇到的最大困难是的制作技能，包含氯化和精制两个工序；与国外先进水平距离最大的，也是的制作技能；所以，往后应把欢腾氯化炉的大型化、氯化技能水平的进步（包含进步钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、下降尾气氯含量、进步收回率等）是往后研讨工作的要点之一。 　　3.除钒新工艺现在工业出产中，有铜丝、矿藏油和铝粉三种除钒办法。其间，铜丝除钒作用好，可取得高质量的，可是间歇操作，铜丝失效后的洗刷再生操作劳动强度大，操作环境差，铜耗高，除钒本钱高，仅合适小规划出产中运用。 　　矿藏除钒本钱低，但需求选用特殊的加热办法，发生体积巨大的残渣液，残渣易在加热壁上结疤，除钒后的中含有少数有机物不易别离除掉，较适用于氯化法出产钛白。 　　铝粉除钒的残渣量少，不易结疤，简单从残渣收回钒，除钒本钱低，是一种合适用于海绵钛出产的除钒办法。 　　铝粉除钒已在独联体国家海绵钛出产中成功运用多年，北京有研院等单位已成功地完结了小型实验研讨，阐明铝粉除钒是可行的工艺技能。但独联体国家运用的这种超细活性铝粉报价昂贵，并具有可爆性，需求研讨改善。 　　4.大型镁复原蒸馏联合法进步产品海绵化率 　　大型复原蒸馏联合法出产海绵钛，因为反响器容量的扩展，复原反响发生的热量不能有效地输出，形成部分高温，导致部分产品细密化；一起也防碍加料速度的进步，使出产周期添加，设备产能下降。 　　因此，有必要进一步研讨改善大型联合法的工艺和设备，以添加设备产能和进步产品的海绵化率。 　　5.大型无隔板槽镁电解下降电耗 　　曩昔海绵钛出产中，镁电解技能一向比较落后，自运用110KA无隔板槽镁电解工艺后，技能水平缓技能经济指标明显好转。 　　但在引入消化过程中，对这项技能中的一些技能决窍还把握不行，因此电流效率偏低，电耗偏高，需求进一步研讨改善。 　　6.出产过程的自动操控和办理海绵钛出产过程的自动操控技能已有必定的根底，往后应进一步研讨完结从富钛料制备、氯化、精制、复原蒸馏、破碎、分选、包装、镁电解全过程的计算机操控和办理。 　　研讨内容包含被测参数的感应元件、丈量外表、执行机构及计算机操控等，终究完结各工序的操控与主控室的计算机联网，使海绵钛出产办理全面完结自动操控。 　　7.制钛新办法的研讨成为国际钛业重视热门"制钛新工艺"一向是国际重视的热门研讨课题。近年来，这个国际性难题的研讨取得了一些发展，英国剑桥大学和澳大利亚CSIRO先后研讨了几种不同的TiO2电解法制钛新工艺，据称制钛本钱可下降50％左右。美、英联合正在进行扩展实验，方案将FFC工艺面向产业化。 　　假如能用TiO2电解法来制作新式钛合金，例如制作含少数铁的钛合金，则能够天然金红石或人工金红石为质料，其它合金元素以氧化物方式参加，这样制作的钛合金本钱就会大幅度下降。 　　经过上述课题研讨的完结，我国海绵钛出产技能水平将会大幅度提高，并可为完结万吨级规划海绵钛出产创造条件。 　　再经过几年的研讨和技能攻关，我国海绵钛出产技能将跨入国际先进水平队伍，进而完结万吨级出产规划。

海绵钛是出产精粹金属钛的根本质料。将海绵钛进一步精粹,可制成钛锭、钛棒等金属钛材。钛被认为是现在世界上功能最好的一种白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。

近日，辽宁朝阳金达钛业有限责任公司MHT-90海绵钛科技成果、新产品鉴定会在北京召开。 　　中国有色金属工业协会、辽宁省科学技术厅、辽宁省经济和信息化委员会共同组织专家在北京召开了朝阳金达钛业有限责任公司《MHT-90级海绵钛研制》项目鉴定会。与会专家在听取了项目研制报告后，经过答辩和质询，一致认为MHT-90级海绵钛数据翔实，产品质量达到了俄罗斯TГ－90标准，整体技术达到国际先进水平，符合鉴定要求，成为我国生产出高端海绵钛的第一家企业。 　　MHT-90级海绵钛是朝阳金达钛业有限公司在全面分析、研究、探讨国内外海绵钛生产技术的基础上，兼容并蓄、大胆创新，研制开发出的一种高品质海绵钛。 　　自2008年开始研制以来，截止到2009年底，金达钛业已累计生产出MHT-90级高品质海绵钛近400吨。仅2010年上半年，累计生产MHT-90级高品质海绵钛480吨，经国家有色金属质量监督检验中心检测和军工、航空等客户使用证明，完全符合国家航空、医疗、军工等领域的钛合金高端产品，满足对优质海绵钛的需要，不再依靠高价进口高端海绵钛，可以取代从国外进口的局面。 　　据了解，MHT-90级高品质海绵钛的生产成本与正常海绵钛成本相同，但售价比普通0级品高出3000-5000元，经济效益极为可观。 　　钛金属作为一种优良的结构材料具有密度低、比强度高、极强的抗蚀性、耐高温、耐低温、无磁性等特点，被称为“太空金属”“海洋金属”等，是新兴的最有前途的“第三金属”。  (miki)

在硫酸法钛出产中，第一步就是先把固体的钛铁矿经过酸分化制备成可溶性钛的硫酸盐溶液，一起钛铁矿中的铁和大部分金属杂质也变成可溶性的硫酸盐，以便今后将各种杂质别离。因为偏铁酸亚铁(钛铁矿)是一种弱酸弱碱盐，用强酸(H2SO4)与它反响基本上是不可逆的，反响能够进行得比较彻底。     钛铁矿的酸分化(简称酸解)有干法和湿法。干法是把磨细后的钛铁矿与硫酸混合进行加热、焙炒，待分化完结后加水稀释浸取，取得钛的硫酸盐溶液。该法不能进行大规模的工业化出产，现在在实验室中制备钛的硫酸盐溶液有时还用这种办法。     湿法就是现在遍及选用的硫酸法。湿法从开展的前史来看，曾有过5种不同办法:即液相法、固相法、两相法、加压法和接连法。     液相法:反响一直在液相状态下进行。在这里，硫酸(有用酸)浓度与钛总含量之比值非常重要叫做酸比值，一般以F来表明。选用55%~65%的硫酸酸比值较高(F值3~3.2)，所以得到的钛液绝大部分以正硫酸钛—Ti(SO4)2的方式存在。该办法因为反响时间太长，耗酸、耗蒸汽多，加上F值太高形成今后水解困难，水解率低，工业出产一般不选用此法。实验证明液相法的硫酸浓度即便只要10%，也能取得硫酸钛溶液，但反响时间更长，因为10%硫酸的沸点只要10℃，在98℃下反响8h，酸解率只要30%。     两相法:两相法选用的硫酸浓度为65%~80%，F值操控在1.8~2.2之间，操作时先把硫酸加热至120℃左右，然后参加矿粉持续拌和加热到150~200℃，主反响3h，反响物为糊状物，接着冷却、加水浸取坚持必定的悬浮液浓度，至酸解率到达85%~90%时停止。两相法虽比液相法耗用硫酸少，但反响时间长，酸解率低仍不经济。     固相法:该法是现在硫酸法钛工厂遍及选用的办法，因为它与前两种办法比较具有反响温度高、反响进程短、耗用硫酸少的长处。用这种办法出产的硫酸浓度一般在85%~95%，反响剧烈、敏捷，因为浓硫酸的沸点高，最高反响温度可高达200~250℃，反响一般在5~15min内即可完结，反响放出很多的热，因而动力较省，耗酸也较少，F值一般操控1.7~2.1，所得产品为多孔的固相物，简单加水浸取，酸解率一般能够到达95%以上。     加压法:选用20%~50%浓度的稀硫酸，在一耐腐蚀的受压设备中进行，一般出产人工金红石或电焊条用的金红石有时选用此种办法。     接连法:该法运用和20%硫酸的混合酸，先制得半流体状的反响物，然后再高温固化。加压法、接连法对反响设备的原料要求很高，操作杂乱，在工业化钛出产中没有采用。

7日，云南冶金集团股份有限公司发布公告，公司拟发行2012年度靠前期短期融资券，方案发行额为8亿元。公司征集说明书对未来出资及开展方针做了描绘。　　　　据介绍，公司未来出资方案首要包含在建项目13个，拟建项目16个，在建和拟建项目2012年-2014年的出资方案分别为104.94亿元、135.02亿元和33.79亿元。近三年出资共达273.75亿元。　　　　征集说明书对公司未来开展方针给出了规划。集团2012年的生产经营方针是：完结金属总产值超越135万吨：完结经营收入232亿元；完结工业增加值52亿元；完结进出口总额3.5亿美元。　　　　公司已构建起铝、铅锌、锰、钛、硅5大集团工业集群，并充分利用国内、世界两个商场、多种资源，加大矿产资源整合和勘探开发力度，使公司成为国内铝、铅锌工业排名前五，技能水平达世界先进水平、资源利用率、首要耗费、安全、工作卫生及环境保护到达国内职业先进水平的多元化厂商。为到“十二五”末完结年供应收入达1,000亿元的远期方针打下坚实基础。　　　　在资源操控方面，公司将持续扩展上游矿产资源操控和开发力度，以构筑公司资源支撑渠道，力求“十二五”末完结新增铅锌金属储量超越1,200万吨，质料自给率超越60%。　　　　在产品结构调整方面，公司将结合本身的资源优势，加强下流产品的深加工，深加工产品占30%以上，经过多种方法寻求工业链和价值链的深化，不断提高产品层次和附加值。　　　　（1）80万吨文山氧化铝项目　　　　到2011年底，该项目公司累计完结出资46.71亿元，至2012年3月末，累计完结出资48.36亿元。项目详细发展如下：现在，红舍克矿山和卖酒坪矿山已投产，累计生产出23万余吨净矿；氧化铝厂区主体工程施工和首要设备设备调试已完结，正在进行分段联动空负荷试车和投料试车，已生产出2万余吨氢氧化铝，焙烧体系方案6月18日开端烘炉，20日外方技能专家到现场调试，估计8月进行试生产，2012年估计氧化铝产值35万吨。　　　　（2）云铝涌鑫30万吨铝板带项目　　　　到2011年底，该项目公司累计完结出资14.22亿元，至2012年3月末，累计完结出资16.30亿元。项目详细发展如下：电解槽4月25通电，一期工程电解槽悉数发动完结，已产出铝锭。在靠前段发动试运转的基础上，第二段电解槽于6月16通电，20日开端发动，7月25日前悉数发动完结。项目主体工程电解、变电整流、供料净化、槽大修及PTM修理等根本完结，阳极拼装正进行屋面瓦、墙面瓦设备；全厂路途、归纳管网施工完结约70%；二期工程144台电解槽槽壳悉数制作完结已就位，槽上部制作、母线焊接有序推动，现在已进入全面筑炉阶段；该项目估计2012年三季度开端投产，2012年产值约3万吨。　　　　（3）源鑫炭素600kt/a炭素项目　　　　到2011年底，该项目公司累计完结出资10.23亿元，至2012年3月末，累计完结出资11.80亿元。项目详细发展如下：现在，项目煅烧体系、生阳极制作体系、阳极焙烧体系、水处理体系和公辅工程等主体工程已完结，设备设备完结过半，办公楼和倒班宿舍正在严重施工中，7月28日完结楼房部焚烧，估计9月底出靠前批炭块。年内生产出合格产品，保证1万吨产值。　　　　（4）驰宏会泽60kt/a粗铅、100kt/a电锌及渣归纳利用项目到2011年底，该项目公司累计完结出资34.58亿元，至2012年3月末，累计完结出资35.62亿元。项目详细发展如下：现在铅体系主体工程和总图、路途施工以及艾萨炉、烟化复原炉等首要设备、工艺管道设备根本完结，铅精矿仓已投入使用；锌体系工程施工和设备设备调试已完毕，开端预备投料试车，锌精矿仓、氧化锌烟尘库房已投入使用；公辅体系厂前区办公楼已投入使用，日子污水处理站于已投入运转，总降、空压机站、化学水处理站、渣库、污酸污水处理站、清洁废水处理站、煤气站、氧气站等满意投料试车要求；方案6月完结锌体系联动调试，8月完结铅体系联动调试，保证11月份全面进入试生产。　　　　（5）呼伦贝尔驰宏矿业开发有限公司20万吨/年电锌项目　　　　到2011年底，该项目公司累计完结出资19.77亿元，至2012年3月末，累计完结出资20.1亿元。项目详细发展如下：现在铅体系首要建构筑物根本完结并完结关闭，首要设备就位，全面进入设备阶段；锌体系氧压浸出部分建筑工程收尾，因高压釜未到现场，处于设备预备阶段；锌电解、浸出、净化建筑工程根本完结完结关闭，电解槽就位，进入设备设备、防腐穿插施工阶段；硫酸体系首要建筑工程和设备设备现已就位，能够满意与铅体系配套完结条件；公辅的供暖体系根本构成，部分混凝土路途现已完结，总降压站、制氧站进行设备设备，办公楼、澡堂、化验楼、食堂已投入使用。四个体系的建筑工程完结80%，设备工程完结30%，设备到货80%，防腐工程完结10%。　　　　（6）云南新立6万吨/年钛项目　　　　到2011年底，该项目公司累计完结出资21.85亿元，至2012年3月末，累计完结出资22.58亿元。项目详细发展如下：项目PT后处理部份主体工程土建和设备施工及相关的公辅设备已建成，并完结了风、水、电部分设备的试车；CP部分主体工程土建施工和设备设备已根本竣工，正在进行体系调试；设备置办订购金额6.14亿元，共签定47项国内外首要设备收购合同。　　　　（7）云南新立1万吨/年海绵钛建设项目　　　　到2011年底，该项目公司累计完结出资15.39亿元，至2012年3月末，累计完结出资15.57亿元。项目详细发展如下：复原蒸馏破碎、氯化精制等标段14个单体土建工程现已完结，已进入试生产，产出了合格的海绵钛产品并开端供应，现在只要较后的镁电解工序部分工程正在调试，行将全面投产，设备置办订购金额3.6亿元，共签定30项国内外首要设备收购合同。

海绵铜生产如何生产海绵铜？  高品位海绵铜粉是一种十分重要的工业原料，铜粉呈红棕色粉末，广泛用于制造各种铜合金、精密铸造成听零部件，取代铜材。技术特点：工艺成熟、可靠产品质量高、消耗定额低、铜回收率高、投资省、成本低、利润大、属高新技术，在全国处于领先地位。技术转让。资料备索。生成的铜溶液用泵送到反应柱中,加入铁屑与之反应成海绵铜 。  我国有大量矿渣被作为废弃物，不仅污染环境，荒废土地，而且还浪费了大量资源。如硫铁矿渣中就有很多可以回收利用的资源，铜就是其中之一。当矿渣中的含铜量超过3‰时，便有回收的价值。  回收铜的方法是：用相对密度为8波美度的稀硫酸将矿渣浸泡2－3小时，把生成的铜溶液用泵送到反应柱中，加入铁屑与之反应成海绵铜。将海绵铜烘干成球状后，与碎玻璃、焦炭和石灰石按一定比例混合，送入炼铜炉中冶炼，可得到含80％左右的粗铜锭。  硫铁矿渣还可生产三氯化铁和三氧化铁。三氯化铁可用于净化自来水，以及制造其他铁盐、颜料、药物、媒染剂与催化剂等，是一种用途广泛的化工产品。硫铁矿渣中还可以回收许多 金属 ，这就要看硫铁矿渣中的成分而定。不同地区的硫铁矿，其所含成分是不一样的，这就需要具体地测定出这些硫铁矿渣中的成分，然后用不同的方法，搞好综合利用的回收工作。以上就是生产海绵铜的方法，更多信息请详见上海 有色金属 网。

钛铝合金的制备加工技术主要有如下几种: 　　(1)铸锭冶金技术; 　　(2)粉末冶金技术; 　　(3)快速冷凝技术; 　　(4)复合材料技术。 　　钛铝合金铸锭冶金技术存在铸锭成分偏析和组织不均匀等问题;快速冷凝技术制备的钛铝合金粉末,化学成分稳定,工艺性能良好,但随着热处理温度的变化,粉末的显微结构和显微硬度会发生相应变化复合材料技术制备的钛铝合金显示出良好的强化性能,但横向性能、环境抗力等问题仍有待解决;粉末冶金法可制备组织均匀、细小的制件,且可实现制件的近净成形,可有效解决T-i Al金属间化合物合金难于加工成形问题。目前主要制粉方法有两种:元素粉末法和钛铝预合金粉法。目前国内学者多采用元素粉末法制备钛铝合金。

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 怎样生产海绵铜选矿实验，原矿浮选金银         氰化提金银，重选提金银，复合流程提金银，氰化尾矿提金银，金银硫分离，金银砷分离，含金银废料废水提金银。原矿浮选铜           氧化铜浮选，氧化铜生产海绵铜，炉渣选铜，工业废水废渣选铜，铜硫分离。原矿磁选             重选提铁，铁矿沙脱磷硫。石英石提纯            石英沙去杂。原矿浮选镍            红土镍矿湿法提镍，含镍废水提镍。辉钼浮选              氧化钼湿法提钼。铜钼分离，硫钼分离。白钨矿浮选提纯        黑钨矿复合流程提钨，钨硫分离，钨钼分离，石油工业废料提钨钼。原矿浮选铅锌          铅锌分离，铅锌钼分离，氧化铅锌湿法提铅锌。原生钛浮选            金红石湿法提钛。锡石复合流程提锡      含锡尾矿提锡。及一些贵 金属 的提取选厂流程设计项目评估矿山可采项目评估，选厂造价评估，特别提供尾矿再选评估氧化锰矿粉在酸性水溶液中有很强的氧化性，锰难以直接溶出，为达到溶浸目的，应有电极电位较低的还原剂存在。作者就氧化锰和硫化铜矿粉直接酸浸制取海绵铜和化学二氧化锰（ＣＭＤ）以上就是生产海绵铜工艺，更多信息请详见上海 有色金属 网 

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金属间化合物作为颇有开发潜力的高温结构材料已广泛引起了人们的爱好。而Laves相是金属间化合物中最大的一族，Laves相TiCr2是一种易在过共析成分钛铬合金中构成的金属间化合物，在1100℃仍表现出优秀的抗蠕变功能，并具有很好的抗氧化才能，TiCr基合金不只具有优秀的力学功能，也具有潜在的优胜储氢功能。TiCr基储氢合金最早是在80年代初期由美国haven试验室研发发现的，这类合金从发现以来就因为其杂乱的氢化物组成而一向遭到极大的重视。TiCr基储氢合金具有很高的储氢密度，其最大储氢质量比超越2.4%（质量分数），日本在对储氢合金的分类和发展趋势研讨中将TiCr合金与Mg基储氢合金并列为第三代储氢合金。       现在TiCr合金的制备首要是以纯金属为质料，然后用粉末冶金法或高温真空熔炼法制得细密合金。因为质料海绵钛出产工艺杂乱，能耗高，功率低，再加上合金化进程需求添加新的能耗，导致钛铬合金的出产本钱高，因而下降钛合金的冶炼与加工本钱是材料界和钛工业界一向尽力寻求的方针。金属氧化物的熔盐电解法是一种新的电解工艺，首要是由英国剑桥大学的Fray等在20世纪末提出的，这种办法最大的特色就是工艺简略，无污染，适用性强，能够从金属氧化物的混合物直接出产合金；该办法的设备出资少，本钱有望低于传统的出产办法。环绕此办法，国际上报导了从金属氧化物中电解提取钛、铌、铬、硅等金属的研讨工作。国内外对熔盐电解制备Nb3Sn合金、TiW合金、TiNi、TiFe等有报导，而对钛铬合金还鲜有研讨。本文探究用熔盐电解直接制取钛铬合金的可行性。       一、试验       （一）设备及质料       试验设备如图1所示，试验中选用电阻加热坩埚炉，并配有温度操控器，电解槽为石墨坩埚，内置于不锈钢反响器中，电解电源为WYK－3010直流稳压电源。    图1  电解试验设备简图       试验中所用的电解质料为分析纯TiO2和Cr2O3；熔盐为分析纯无水氧化钙，含量＞96%，其间除含水外，其他杂质含量不超越0.5%。       电解进程在高纯氩气维护下进行，其间Ar含量＞99.999%，O2含量＜3×10－4%，H2O含量＜3×10－4%。       首要分析设备为：选用荷兰PHILIPS公司X′Pert Pro Super X射线衍射仪分析产品的物相和组成（Cu Ka靶，管电压为40kV，电流为40mA）；选用日本HITACHI S－4800场发射扫描电镜仪分析样品描摹，并配有X射线能谱仪（EDS）进行元素分析；选用美国LECO公司TC－436氮氧测定仪分析电解产品的氧含量。       （二）试验进程       二氧化钛、氧化铬粉末按摩尔比1∶1混合后参加一定量的胶粘剂，混合均匀后，压制成直径为10mm的电极，电极成型压力4～10MPa。在室温下放置2d，使其天然枯燥，然后在马弗炉中于900～1200℃温度下烧结数小时后即可用于电解试验。电解试验在如图1所示的设备中进行，以高密度石墨坩埚壁作阳极，烧结后的金属氧化物的混合物作阴极，在氩气（100ml·min－1）维护下的氯化钙熔盐中进行电解。首要以石墨棒为阴极，石墨坩埚为阳极，在1.5V电压下进行预电解，意图是脱除熔盐中残存的水分和杂质，然后在指定的电压下进行恒压电解，电解温度操控在900℃。电解完毕后，电解产品在氩气维护下炉内天然冷却至室温。       （三）样品检测       电解后的产品，用水冲刷表面后，在超声波辅佐下用蒸馏水清洗夹盐，枯燥后对所得样品进行SEM，EDS，XRD分析以及氧含量分析。       二、结果与评论       （一）钛铬合金的制备       以TiO2＋Cr2O3（摩尔比1∶1）为质料的电极在1050℃烧结2h所得微观结构如图2（a）所示，XRD分析结果表明电极由TiO2和Cr2O3组成如图3（a），阐明在烧结进程中TiO2和Cr2O3并未发作化学反响。图2（b）给出了2.8V电解6h所得产品的微观结构，颗粒长大至初始电极的2倍左右，XRD分析电解产品首要为TiCr2和少数Cr，见图3（d）。对电解产品进行DES分析，结果表明电解产品中Cr和Ti的摩尔比为1.95，考虑到分析差错，电解产品中Cr和Ti挨近初始电解中质料的配比2，阐明熔盐电解钛铬混合氧化物能够直接制备组成可控的钛铬合金。    图2  电解前后电极的SEM图   （a）－初始电极；（b）－2.8V电解6h电解产品    图3  初始电极以及不一起刻电解产品的XRD谱       （二）恒压下钛铬合金的构成进程       为了更好地了解TiO2和Cr2O3混合氧化物的复原进程，操控槽电压为2.8V，别离电解10min、1h和6h，所得产品的XRD图谱示于图3。从图中能够看出，混合氧化物的电解复原阅历了从优先生成Cr到构成TiCr2的合金化进程，依据电解不同阶段的产品组成和热力学核算，估测TiO2和Cr2O3混合氧化物在复原进程中发作的首要反响如下：       1、电解10min的产品首要是Cr，CaTiO3以及少数的CaO，见图3（b）。因为从热力学上分析Cr2O3比TiO2更易复原，因而在反响初始阶段，Cr2O3首要被复原为Cr。在2.8V电压下进行电解，Cr2O3的复原机制与TiO2的复原机制相似，也是通过氧离子化和钙热复原反响进行的，发作的反响或许为（1）～（3）。       Cr2O3＋6e＝2Cr＋3CO                        （1）       Ca2＋＋2e＝Ca                               （2）       Cr2O3＋3Ca＝2Cr＋3CaO                      （3）       电解复原释放出很多的O2－向阳极分散，而熔融盐中的Ca2＋向阴极分散，假如氧化物阴极复原生成O2－的速度大于O2－向熔融盐和阳极分散的速度，将会发作反响（4）生成CaTiO3，因而电解产品中有CaTiO3的存在。       Ca2＋＋O2－＋TiO2＝CaTiO3                     （4）       2、电解1h所得电解产品中有新相TiCr2生成，一起含有Cr，如图3（c），其间含有几个不知道的杂峰。因为电解试验所用的电极比较薄，仅有1mm左右，有利于钙、氧从电极中快速脱除，在电解产品中并未发现CaTiO3。作为中间产品在复原进程中生成的CaTiO3其寿数十分短，在随后的电解进程中，CaTiO3在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2，因而在电解产品中并未检测到CaTiO3。跟着TiCr2合金的生成和CaTiO3相的复原，多孔液层中CaO浓度下降，原先分出的CaO随CaTiO3的复原逐步熔解并迁出电极。       在电解较大的TiO2压片时，常常发现CaTiO3生成，因为现场钙钛矿化的发作，使固态颗粒的体积胀大，然后缩小颗粒之间的离子传输通道，阻止了多孔层内的离子搬迁，在TiO2压片彻底电解曾经，即便施加高于3.0V的电压，常常能够看到部分复原的夹心结构，但在电解TiO2和Cr2O3混合氧化物电极时，因为Cr2O3很简单被复原为Cr，Cr的存在进步了电极的导电性，一起又添加了电极的孔隙率，因而并未发现电解TiO2时常常出现的夹心结构。       3、电解6h所得电解产品为钛铬合金，依然含有铬的峰。从图3能够看出当电解时刻从1h延长到6h后电解产品中TiCr2的峰增强，而Gr的峰削弱，杂峰消失。从TiCr二元系相图能够看出，室温下C15相的均匀组成为TiCr1.75（65.5%Cr）～TiCr1.95（68%Cr），因为质料是按TiCr2制造，所以或许含有少数未合金化的Cr。       综上所述，本试验条件下混合氧化物复原为钛铬合金阅历了如下进程：反响最早生成Cr，副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3，在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金。       （三）电解时刻对电解产品氧含量的影响       为了研讨电解时刻对产品氧含量的影响，以TiO2和Cr2O3（摩尔比1∶1）混合物小片为电极在2.8V电压下别离电解1，2，4，6和8h，图4给出了电解产品中氧含量随时刻的改变。从图中能够看出，在2.8V槽电压下电解1h，电解产品中的氧含量现已从初始电极的38.81%下降到11.50%，阐明在开始的1h电化学反响速度快，前1h脱除的氧占总氧量的74.56%，在电解复原反响2h后，产品中氧含量下降至0.64%，前2h脱除的氧占总氧含量的98.98%。当电解时刻从2h延长到6h，电极反响速度变慢，氧含量从2h的0.64%下降到0.20%，前6h脱除的氧占总氧含量的99.68%。这或许是因为从2h后首要发作的反响是从合金的脱氧进程，因而反响变慢。在随后的电解进程中发作脱氧反响，氧含量进一步下降，但氧脱除的速度很慢。    图4  电解产品氧含量随时刻的改变（电解电压2.8V，电解温度900℃，Ar100ml·min－1）       本文仅对熔盐电解直接制备钛铬合金进行了开始研讨，所选用的电解条件并非最优条件，下一步研讨的重点是制备出纯洁的钛铬合金，对其进行储氢功能测验和元素代替然后改善其储氢功能，而且优化电解条件以进步产品纯度和电流功率。       三、定论       （一）在熔融CaCl2系统中，直接电解TiO2和Cr2O3的混合物，在槽电压2.8V下电解6h能够得到氧含量为0.20%的钛铬合金，阐明用直接电解复原法电解TiO2和Cr2O3的混合物制取钛铬合金是可行的。       （二）混合氧化物的复原阅历了优先生成Cr到逐步构成TiCr2的合金化进程，反响最早生成Cr，副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3，在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金。

海绵铅是指：电解铅出产电解铅的出产为湿法,粗铅置入电解槽内,投加浓度约17%的稀硫酸,在固有相电复原设备电极条件下电解,电解出的产品为纯度极高的海绵铅。那它是怎样出产的呢？电解海绵铅的出产为湿法，粗铅置入电解槽内，投加浓度约17%的稀硫酸，在固有相电复原设备电极条件下电解，电解出的产品为纯度极高的海绵铅。电解进程发生电解泥S6，回用于粗铅熔炼进程。电解槽发生废气G4，主要成分为硫酸雾，经“碱液喷淋”处理后可合格排放。电解发生纯度极高的海绵铅入主动铸锭机铸造，铸造后即为电解铅，因海绵铅纯度极高，不再考虑废气和废渣的发生。粗铅、烧碱、等置入精炼炉内熔炼。烧碱、等投加物经过反响去除粗铅中的杂质，熔炼后的产品即为2号铅。熔炼进程发生下脚料铅渣S7，回用于粗铅熔炼进程。熔炼进程发生废气G5经“布袋除尘+活性炭”处理后可合格排放。粗铅、稀有金属元素锡、镍、锑等稀有金属置入精炼炉内熔炼。熔炼后的产品即为多元素铅。熔炼进程发生下脚料铅渣S8，回用于粗铅熔炼进程。熔炼进程发生废气G6经“布袋除尘+活性炭”处理后可合格排放。

1. 工艺流程实现全自动化控制，机械化装卸料，采用快速还原炉进行还原、最后形成冷压块铁的直接还原铁(海绵铁)生产工艺方法。该工艺的工艺流程可分为如下六个工序：        1.1原料准备及其烘干破碎工序将脱硫剂、还原剂两种物料装入定量料斗，定量料斗按两种物料的重量比，通过输送机将物料送到烘干室内对两物料进行烘干、混合。烘干后的物料含水量小于3%，烘干后的物料，通过输送机送到还原剂破碎机内进行粉碎，粉碎粒度为1.5mm以下。破碎后的物料，经输送机提升到高位料仓，然后再由输送机送到储存料仓。精矿粉由输送机直接送入烘干机组进行烘干，烘干后含水量小于3%，烘干后的精矿粉由输送机送入高位料仓，然后再由输送机送至储存料仓。        1.2自动装料工序本工艺根据需要可生产球状、柱状或瓦片状直接还原铁(海绵铁)，从保证产品质量，减少生产环节和有利于实现自动装卸料角度考虑，以生产瓦片状为最好。本工艺采用瓦片状形式。装料系统由料仓、定量管和装料头三部分组成，精矿粉和还原剂，经过储存料仓，将料卸到布料仓内，再由装料头装入每个还原坩埚，实现向坩埚布料。         1.3还原焙烧工序此工序在快速还原炉内完成。适宜稳定的炉温和还原时间是决定直接还原铁(海绵铁)质量的关键，此工序包括预热、还原、冷却三个阶段。首先，载车经过传动机构，将载车送入快速还原炉内的预热段，在此间，物料中的水分完全蒸发，脱硫剂分解，温度升至还原温度，进入高温还原段，在此间，氧化铁被充分还原，形成单质铁，然后进入冷却段进行冷却，冷却到200℃以下后出炉。         1.4自动卸料工序 物料出炉后在常温中降到100℃～50℃后进入卸料系统进行卸料。粉灰通过风力吸走，直接还原铁(海绵铁)通过抓钳，从坩埚中取走，实现自动卸料。         1.5自动卸料后进入自动清刷机,进行自动清刷,         1.6产品处理工序 由该工序完成直接还原铁(海绵铁)磁选、破碎及钝化处理----压块,产品入库. 2选用碳化硅材质的还原坩埚或金属坩埚，使节用寿命长：这种坩埚导热性能好，从而缩短了还原时间，提高了产品的质量和产量。它的使用寿命长达90次以上，且可回收再用：一是可以重新制坩埚，另外还可以破碎作为耐火骨料，所以降低了成本，金属坩埚可用150次以上。由于这种坩埚强度大、不变形，还有利于实现自动化装卸料。

该工艺是将钛醇盐气化成蒸气或经喷嘴雾化成微小的液滴，然后与水蒸气反应，可以用来合成单分散的球形纳米TiO2。由于反应温度不高，所制备的纳米TiO2通常为非晶型或锐钛型，如要得到金红石型纳米TiO2，还需要经过高温煅烧。其反应式如下：                   nTi(OR)4(g)+4nH2O(g)===nTi(OH)4(s)+4nROH(g)                      nTi(OH)4(s)===nTiO2·H2O(s)+nH2O(g)                      nTiO2·H2O(s)===nTiO2(s)+nH2O(g)     胡黎明等用低温氮气冷激高温氮气携带的Ti(OC4H9)4蒸气，形成亚微米级的液滴，再与水蒸气反应，在较低温度下合成了纯度高且单分散性好的纳米TiO2粒子，将上述过程分解为混合段和反应段，导出表征颗粒成核与生长的全混反应器串级模型。该模型较好地解释了实验现象和结果，理论预测和实验研究表明，产物颗粒的粒径与反应器中流动、混合状况及反应体系的热力学性质有关。     日本曹达株式会社和出光兴产株式会社利用氮气、氦气和空气除为载气，把钛醇盐蒸气分别导入反应器的反应区，进行瞬间混合和快速水解反应。通过改变反应区中各种蒸气的停留时间、摩尔比、流速、浓度以及反应温度来调节纳米TiO2的粒径和粒子形状。这种制备工艺可以获得平均原始粒径为10~150mm，比表面积为50~300m2/g的非晶型纳米TiO2。如果将钛醇盐蒸气、水蒸气和有机表面处理剂一起导入反应器，在钛醇盐蒸气气相水解、形成纳米TiO2以后，可以对TiO2粒子再进行有机表面处理，制备的纳米TiO2可用于油漆、高分子材料催化剂等领域。这种工艺的特点是操作温度低，能耗小，对材质要求不是很高，并且可以连续化生产。缺点是原料成本高，不能直接合成金红石型纳米TiO2。

生产150吨/天海绵铜的主要设备和经济效益分析        主要设备及造价        采用的主要设备有破碎机、电子振动给料机、圆振动筛、皮带输送机、螺旋分级机、球磨机、空压机和耐酸泵等。配酸槽、浸出槽、澄清槽、置换槽、再生槽均应认真进行耐酸防腐处理，若经济条件允许，采用不锈钢内衬最好。同时，由于海绵铜生产过程中，大部分工序都是在溶液中进行的，因此，厂房选址应从水往低处流这一特性出发，选择有一定坡度的场地，以降低生产操作费用。 详细列表如下：  设备名称设备型号电机数量（台）价格（万元）颚式细破机PE150×75015KW13.4圆振动筛YK123611 KW14.8输送机TD75-500(8米) 21.76料仓  1自备电子振动给料机GZ3型3KW11.2球磨机MQYG1830×4500110KW130分级机FG1500×8400主机5.5KW提升1.5KW115空压机   另计耐酸泵   另计槽子材料   另计合计56.16经济效益分析序号项目名称单耗（1吨铜）单价（元/吨）单位成本（元）占有率（%）一矿石29.63吨300888961.22二辅助材料 1硫酸2.8吨40011207.712铁屑1.3吨1400182012.54三动力、煤、水 1电400kwh0.6元/kwh2401.652煤3.5吨500175012.053水12吨0.89.60.07四工资福利 五折旧  2501.72六维修  900.62七管理  3502.42合计14518.6100      核算依据：氧化铜原矿品位3%，海绵铜品位80%，回收率90%，日处理原矿150吨。       采用硫酸和铁屑处理氧化铜矿石生产海绵铜，产品品位达75%~85%，回收率90%左右，流程短，技术经济指标较好，设备简单，投资省，见效快，工厂规模可大可小，生产过程基本无污染。

已发现二氧化钛含量大于1%的钛矿物有140多种，但从储量和品位来看，至今只有钛铁矿和金红石以及作为混合矿物的白钛石（钛铁矿风化产物），具有开采价值，锐钛矿（金红石的变体）、钙钛矿和榍石矿床只具有较小的经济价值。几种主要钛矿物见下表。 表  重要钛矿物表矿物化学式TiO2理论含量%密度g∕cm2硬度颜色钛铁矿（ilmenite）FeTiO352.664.5～5.65～6铁黑至淡褐黑或 钢灰色金红石（rutile）TiO2100.004.5～5.26～6.5淡红褐、血红、 淡黄、淡蓝、紫、 黑等色锐钛矿（octahcdrfte）TiO2100.003.82～3.955.5～6黄褐、蓝、黑等色板钛矿（broekite）TiO2100.003.78～4.085.5～6发褐、淡黄、淡红、 淡红褐、铁黑等色白钛矿（leucosphenite）TiO2·nH2O～943.5～4.54～5.5白、黄、褐等色钙钛矿（perovskite）CaTiO358.003.97～4.065.5淡黄、淡红褐、 灰黑等色榍石（titanite）CatisiO540.83.4～3.65～5.5褐、灰、黄、绿、 紫红及黑色等

一、前语纯度为 99.9％～99.99％的钴 现已广泛运用于磁性材料、超级合金的制作，99.999％乃至更高纯度的钴则用来做为先进电子元件的靶材。钴靶材中的杂质会影响电子器件的运用功用：碱金属（如 Na，K）、非金属（S，C，P）等杂质能够在半导体之间搬迁，然后影响其功用；Fe会导致电子器件磁功用的不一致；Ti，Cr，Cu元素会影响半导体元件的导电功用；气体杂质（如 O）能够添加半导体元件中的Co和 CoSi2的电阻；Ni会影响半导体的界面功用；放射性元素如U，Th能够辐射出α射线，使半导体失效。因而，研讨高纯钴的制备办法对进步钴靶材的质量有着重要的含义。 在国际上，1956年美国矿业局（Bureau of Mines）初次制备出纯度为 99.99％高纯钴。K.K.Kershner等人通过阳离子交流法和沉淀法除掉四合钴（Ⅲ）盐溶液中的铁、铜、镍等杂质，终究选用阴极电解法制备出高纯钴。跟着离子交流法的开展和高效萃取剂 P507，Cynex272，Cynex301等的呈现，钴溶液提纯技能得到长足开展。美国、加拿大、日本、韩国等国在钴提纯技能上进行了很多研讨工作 ，其间以日本最为杰出。日本 JMc公司于 1997年开端出产高纯钴 ，现有 99.998％高纯钴产品。日矿（Nikko）公司和 日本株式会社化学研讨现已出产出99.999％的高纯钴 ；日本 Furuchi公司出产的高纯钴能够到达 99.999 5％（分析 70种杂质元素），是现在报导中纯度最高的。 在国内，1961年上海有色金属的研讨所以粗钴为质料 ，用次溶液除镍，以离子交流除铝和锌 ，中和水解法除铁，制备高度纯洁的氯化钴溶液进行电解精粹，获得 99.99％高纯钴。金川镍钻研讨设计院的申勇峰等以l#电解钴为质料选用电溶 、离子交流法除掉溶液中的杂质离子电解提纯后的溶液，得到 99.994％的高纯钴。此外北京有色金属研讨总院和北京矿冶研讨总院也正在进行高纯金属的研讨工作。金川有色金属公司是我国镍钴首要出产基地，钴产值居全国之首，并且出产技能也代表了我国最高水平。其选用粗钴阳极隔板膜电解法出产出纯度大于 99.98％的电解钴 ，到达 1#电解钴的标准。 国外首要选用离子交流法除掉溶液中大部分杂质离子，然后通过电解得到金属钴，再选用区域熔炼、电子束熔炼等手法进一步提纯得到高纯钴。国内研讨工作首要会集在离子交流和电解精粹上，现在还没有扩大化出产的报导。 二、高纯钴的制备制备高纯钴的质料是工业电解钴、钴盐等，运用的冶金办法首要有湿法冶金、火法冶金、电化学冶金等。制备进程分为钴盐溶液净化和钴金属精粹 2个阶段：第 1阶段首要选用湿法冶金办法，如溶剂萃取、离子交流、膜别离、电解等，用以除掉粗钴溶液中的大多数金属杂质，首要是镍、铜、锌、铁等杂质，并经电解得到金属钴；第 2阶段首要选用火法冶金办法，如区域熔炼、真空脱气等，用以进一步脱除金属钴中的碱金属、碱土金属、非金属气体杂质，终究得到高纯金属钴。 （一）钴盐溶液的净化 1、溶剂萃取法溶剂萃取法是运用杂质离子在有机相和水相之间的分配比不同到达别离杂质的意图。Ritcey等在20世纪 70年代研讨了运用 D2EHPA进行钴、镍别离的工艺。N.B Devi研讨了硫酸盐系统中选用D2EHPA，PC88A，Cyanex272萃取 Co的行为，并评论了比较、皂化率对萃取因子的影响。M.V.Rane选用 LIX84从废旧的催化剂中萃取钴，然后用沉淀法除铁和铝 ，得到了纯度大于 99.9％的钴 。N.V.Thakur等选用 P204和 P507完成了钴与镍、铜等杂质的别离。 Wang Guangxin等选用溶剂萃取法和离子交流法净化钴溶液，然后经电解得到金属钴，其成果见表 1。能够看出，溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的除杂作用，但对铜、锌、钛、铅等金属离子反而起了富集作用。溶剂萃取法适用于大规模提纯钴溶液，但在制备高纯钴方面作用却不显着。 表1  离子交流和溶剂萃取后的杂质含量（×10－4％）注：①溶剂萃取－电积工艺；② 离子交流－电积工艺；③ 溶剂萃取－4次离子交流－电积工艺。 2、离子交流法离子交流法是运用离子交流树脂的功用基团和溶液中杂质离子的交流、解析才能的差异到达别离的意图。K.Mimura等选用阴离子交流法净化钴溶液，再经电解、电弧熔炼、电子束熔炼得到纯度为99.999 7％的高纯钴。Nagao等选用阴离子交流法除掉 Fe，Zn，Sn，Ni，Ca，Mg，Na等，然后选用有机胺萃取别离其它杂质，得到的高纯钴盐溶液经结晶、枯燥后复原得到高纯钴粉，其间的Fe，Zn，Sn，Ni，Ca，Na，Mg含量都低于 0.000 l％。 钴盐溶液中的铜在酸性条件下始终能弱吸附在树脂上，难以与钴别离。为处理铜的共吸附问题，Masahito等将钴溶液 中的 Cu2＋复原为 Cu＋，再选用阴离子交流树脂除掉Cu＋（Co2＋不被吸附），净化后的高纯 CoCl2溶液结晶、枯燥后经复原得到纯度为 99.999 7％的金属钴（RRR=207），成果见表2。由表 2可见，铜杂质含量低于 0.000 005％。 表2  阴离子交流法制备的高纯钴中的杂质含量（×10－4％ ）离子交流法对 Zn，Mo，W，Cu的别离作用并不显着，对铅有显着的富集作用。 3、萃取色层法萃取色层法是运用吸附在大孔树脂上的萃取剂对溶液中离子的挑选性萃取到达别离意图。刘扬中等研讨了添加配位剂基乙酸 ，以替代传统的树脂转型办法进行萃取色层法净化钴溶液。他们调查了淋洗液 pH值、进样量及料液中Co、Ni比等要素对别离的影响，在 pH值为 3.40的条件下用5 g萃淋树脂完成将钴、镍质量比在 1～100范围内溶液中的钴、镍（总量为 1.6 mg）彻底别离，并研讨了基乙酸的配位、缓冲作用对别离进程的影响。 周移等将 P507萃淋树脂转型为 Mg型 ，进步了对 Co2＋的萃取才能 ，完成了钴与镍的彻底别离 ，并进步了柱子运用寿数。周春山等选用转型后的 P204萃淋树脂以 pH值为 2.5的一钠为淋洗液，完成了钴与铜、锌、锰、铬等金属离子的彻底别离。刘展良等具体研讨了 HCl系统中 Zn、Ca、Mg、Fe、Co、Ni和稀土离子在 P507萃淋树脂上的淋洗行为，并探讨了 Fe3＋在柱床上或许存在的反响 机理。萃取色层法既具有液一液萃取中萃取剂的高度挑选性 ，又具有离子交流色层别离的多级性，在别离性质附近的元素上有着优 良的功用，因而在湿法冶金中遭到越来越多的注重。一起萃取色层也存在一些 本身的缺陷 ，如柱子萃取容量比较低 ，萃取剂简单丢失 ，寿数相对较短等。进步柱子的萃取容量，战胜萃取剂丢失，开发挑选性更好的萃取剂是往后萃取色层法获得重大突破的要害。4、膜别离法膜别离法是运用液膜能够挑选性地透过离子并在水相富集而到达别离的意图。Jerzy等选用支撑液膜和大块液膜做载体 ，D2EHPA做萃取剂别离钴和镍 ，探讨了溶液酸度 、膜离子载体浓度、金属离子浓度对别离成果的影响。 Li Longquan等研讨了乳化液在硫酸系统中别离钴、镍的进程。他们选用 EDTA作为掩蔽剂掩蔽料液中的镍离子，以P204的乳化液膜作为载体从硫酸盐系统中收回钴。通过调查 pH值、别离时刻等要素，断定了最佳的别离条件。 虽然膜别离法具有高的挑选性和传质快等长处，但因膜的稳定性差、本钱较高级原因，现在还处于实验室中试阶段。5、电解法钴电解是在酸性钴盐溶液中进行的。电解液的组成、浓度、酸度、温度、电流密度等条件应该严格控制。因为溶液中的Cu2＋，Cu＋，Sn2＋，Ni2＋，Pb2＋，As3＋等杂质离子的电势比钴高（正）或许和钴挨近，在电解时会与Co2＋一起分出；电势比钴更低（负）的金属离子如 Fe，Mn，Zn，Na等杂质离子的存在对钴的质量影响不大，但含量较高也会带来必定的损害。因而要严格控制溶液中的杂质离子含量。 净化后的钴溶液中溶解的少数萃取剂会添加金属钴的杂质含量经活性炭处理得到的电积钴中的 C，O，N，H含量大大下降，见表3所示。 表3  活性炭处理后电积钴的杂质含量（×10－4％）注：① 溶解的有机相用经6 mol／L的HCl处理过的活性炭除掉，经电解、EBM后得到的数据；② 进程相似Example 2经电积得到数据，运用的活性炭未经酸处理；③ 进程相似 Example 2，经电积得到数据，溶液未经活性炭处理。 Isshiki等选用聚乙烯电解槽，用直径为1 mm的高纯钴丝（99.998％）做 阴极，用铂板做阳极，电解高纯 COC12溶液得到直径 5 rain的钴棒。 Shindo等选用离子交流法除掉溶液中的杂质，然后经屡次电解和电子束熔炼得到金属钴 。屡次电解和电子束熔炼后的杂质含量见表4。 由表4能够看出，电解能够别离 Ni，Fe，K，U，Th等杂质，屡次电解精粹能够进一步下降杂质含量；电解精粹后的电子束熔炼能够有用去除Na杂质。 表4  钴电解精粹和电子束熔炼后的杂质含量（二）钻金属精粹为脱除金属钴中剩余的碱金属杂质和部分气 体杂质 ，电解得到的金属钴还需要通过火法精粹。常用的办法有电子束熔炼 、区域熔炼等。区域熔 炼是依据杂质元素在液态和固态平分配系数的差 别，使金属得到提纯。可是 ，对分配系数挨近 1 的元素，如 Fe，Ni，Co，Cr，Mn，A1，Cu，Si很难用区域熔炼法相互提纯。电子束悬浮区熔是制 备高纯金属常用的办法，它能够成长完好的单晶，显着进步金属的 RRR值，如表 5所示。通过区域 熔炼后 ，金属钴的 RRR值分别由236和 116进步到 334和 245。 表5  不同工艺下杂质含量及RRR值的改变（×10－4％）注：A，CoCl2质料；B，氢复原钻；C，电解＋6次电子束悬浮区域熔炼；D，氢复原＋4次电子束悬浮区域熔炼；E，氢复原＋8次电子束悬浮区域熔炼 ；F，氢复原－处理＋4次电子束悬浮区域熔炼。 Miller等运用真空脱气烧结法使金属钴中的Zn，Cd，S，O，C等杂质元素含量显着下降，成果如表6所示。 由表6能够看出，真空脱气烧结法能够有用地脱除金属中的 C，O，N等非金属杂质 ，但关于金属杂质作用并不显着。 表6  真空烧结脱气作用（×10－4％）三、结语 单一的提纯办法无法满意制备 5N以上高纯钴的要求。溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的作用的，但对 Ni，Cu，Zn等金属离子的别离作用相对较差；膜别离法存在稳定性差 、本钱高的缺陷。离子交流和萃取色层法对别离性质附近的元素上作用杰出 ，但存在容量低一级问题。火法精粹进程中，区域熔炼可去除金属钴中的碱金属、碱土金属和气体杂质，并有利于生成纯度高、值大的完好钴单晶。因而，制备 5N以上的高纯钴合理的工艺流程为：首要选用离子交流或萃取色层法除掉钴盐溶液中的镍、铜、铁、锌等杂质，然后选用电解进一步除掉 Ni，Fe，K，U，Th等杂质得到高纯金属钴，终究选用区域熔炼除掉其间的碱金属和蒸气压较大的杂质，得到晶型完好的高纯钴产品。

氧化铜是初中化学课本中一种普遍的化学药品，氧化铜的性质稳定，用途广泛，在化学试验中利用率高。那当我们在使用氧化铜药品时，除了购买后直接使用之外，有什么办法可以直接制备氧化铜呢？制备氧化铜需要的实验用品： 金属 铜粉、氧气、酒精灯灼热的 金属 铜和氧气反应，就会生成氧化铜。2Cu+O2 =灼热= 2CuO  这个就是实验室制备氧化铜的方法。

二氧化钛，俗称钛白，是一种重要的化工质料和功能优秀的白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸等职业。现在，钛白的工业出产办法首要有硫酸法和氯化法。硫酸法以钛铁矿为质料，出产进程中发作很多废酸、酸性废水和含硫烟气，环境污染严峻；氯化法的高温氯化和氧化进程难度大，而且出产进程中发作的毒性氯化物难以处理，需深井填埋。因而，亟需研制环境友好的二氧化钛清洁出产新工艺。中国科学院进程工程研究所成功研制出了碱法钛白清洁出产新工艺，使用此工艺可出产金红石型和锐钛矿型二氧化钛。 一、实验部分 （一）实验原理 高钛渣的首要成分是Ti3O5，Ti3O5在NaOH熔盐中发作如下反响：水洗反响产品，Na2TiO3中的Na+与水中H+发作离子交换反响，部分Na+浸出至液相中，构成必定浓度的碱液。首要反响可表明为：洗后的固相(xNa2O·TiO2·yH2O)与硫酸反响构成硫酸钛溶液，反响式如下：硫酸钛溶液水解生成偏钛酸沉积，反响式为：（二）实验质料与仪器 实验所用NaOH、硫酸均为分析纯，水为去离子水；依据文献制得熔盐反响产品，水洗后得到的水洗料为实验质料，组成见表1。 表1  水洗物料的化学组成    %用荷兰PANalytical公司的X' Pert PRO MPD型X射线衍射仪断定产品物相，用美国Perkin-Elmer公司的Optima 5300 DV型电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)分析质猜中的元素组成，用激光粒度仪测定水解后偏钛酸的粒度散布，用XRD分析晶型。 （三）实验办法 1、硫酸钛溶液的制备 制造不同质量浓度的硫酸溶液，并与水洗物料依照必定份额参加三口烧瓶中。三口烧瓶置于恒温油浴中，在设定温度下反响一段时刻后，取出，过滤，滤液即为硫酸钛溶液。依据文献测定硫酸钛溶液的质量浓度（以TiO2计）及F值。 2、硫酸钛溶液的水解 向三口烧瓶中参加硫酸钛溶液，并置于已升温至必定温度的恒温油浴中，反响计时。反响进程中守时取样，过滤，测定滤液中钛质量浓度。反响完毕后，过滤，测定滤液中钛质量浓度，核算水解率。偏钛酸滤饼充沛洗刷后经盐处理煅烧得到二氧化钛。硫酸钛溶液水解率核算公式如下：其间：ρ(Ti)0为反响开端时硫酸钛溶液中总钛质量浓度；ρ(Ti)t为反响t时溶液中总钛质量浓度。 （四）实验工艺流程 实验准则工艺流程图如图1所示。图1  钛清洁出产工艺流程 流程首要包含5个操作单元：熔盐反响单元，多级逆流洗刷与介质循环单元，硫酸钛溶液制备单元，硫酸钛溶液水解单元，盐处理和煅烧单元。新工艺以高钛渣为质料，熔盐为反响介质；将钛转化为钛酸钠；钛酸钠经多级逆流洗刷后钠离子浸出至液相，构成必定浓度的碱液，碱液经除杂、蒸腾浓缩后回来至熔盐反响单元循环使用，钛留在洗后固相中，随后在稀硫酸中溶解构成硫酸钛溶液；硫酸钛溶液加热水解制备偏钛酸，水解母液经膜分离除杂后循环使用，偏钛酸经进一步盐处理和煅烧得到二氧化钛。其间硫酸钛溶液的制备与水解进程是该工艺的中心部分，决议着产品二氧化钛的功能，包含纯度、粒度散布及颜料功能等。硫酸钛溶液的制备与水解也是传统硫酸法的中心操作单元，但新工艺中硫酸钛溶液的组成（离子品种、浓度等）、制备进程和水解机制均不同于传统硫酸法。 二、成果与评论 （一）硫酸钛溶液的制备 1、实验规划及成果 取不同质量分数的硫酸与必定量水洗物料，在50℃下反响4h，过滤。水洗物料用量和硫酸质量分数对产品硫酸钛溶液质量浓度（以TiO2计）和F值的影响见表2。 表2  硫酸质量分数和水洗物料用量对硫酸钛溶液性质的影响2、水洗物料用量与硫酸钛质量浓度的联系 用表2中水洗物料用量对硫酸钛质量浓度作图，如图2所示。硫酸钛质量浓度随水洗物料用量增大而增大，两者之间约为2次函数联系：式中：a，b，c为常数。用MATLAB拟合，成果a＝0.00676，b＝0.773，c＝76.1。因而，制造不同质量浓度的硫酸钛溶液所需的水洗物料用量能够用式(7)核算：式(7)的相联系数r2＝0.992，二次曲线的拟合成果与实验成果相吻合。图2  硫酸钛质量浓度与水洗物料用量之间的联系 3、硫酸质量分数与硫酸钛溶液性质的联系 由表2看出：硫酸质量分数对硫酸钛溶液质量浓度及F值均有影响。假定硫酸质量分数与硫酸钛溶液质量浓度及硫酸钛溶液酸度之间契合二次曲线联系，即满意其间：w表明硫酸质量分数；ρ表明硫酸钛溶液质量浓度；F表明硫酸钛溶液酸度；h，i，j，k，l，m为常数。将表2数据以MATLAB拟合，得h＝0.000378,i＝－27.7,j＝0.195,k＝－0.247,l＝83.9，m＝－54.5。所以，硫酸质量分数与硫酸钛溶液质量浓度和F值之间的联系可表明为：将上式中的w对ρ、F作图，成果如图3所示。图3  硫酸钛质量浓度及F值与硫酸质量分数之间的联系 能够看出：当硫酸钛溶液质量浓度恒守时，随F值增大，硫酸质量分数增大；当F值恒守时，随硫酸钛溶液质量浓度增大，所需的硫酸质量浓度增大。这是由于硫酸钛溶液质量浓度增大，水洗物料的消耗量增大，进而溶解水洗物料所需的硫酸的量增大。 （二）硫酸钛溶液的水解 1、水解温度对硫酸钛水解率的影响 在F＝1.75、钛质量浓度（以TiO2计）140g/L条件下调查温度对水解的影响，成果如图4所示。能够看出：升高温度能够增大水解率，这是由于水解反响是吸热反响，升高温度可促进反响正向移动，有利于水解的进行。由图4还看出，水解进程大致分为3个阶段：第1阶段为0～30min，此阶段没有固相物分出，水解率低，液相组成没有明显改变；第2阶段为30～90min，此阶段有很多偏钛酸固体分出，分出速度较快；第3阶段为90min今后，此阶段硫酸钛分出速度减慢。图4  反响温度对硫酸钛水解率的影响 2、F值对硫酸钛水解率的影响 在钛质量浓度（以TiO2计）200 g/L、水解温度110℃条件下，调查F值对硫酸钛水解一的影响，成果如图5所示。能够看出，随F值增大，反响速度加速。依据反响(4)，下降溶液中硫酸质量分数，有利于水解反响正向移动。因而，较佳的水解F值断定为1.9～2.0，水解时刻为4h，此刻，硫酸钛水解率在90%以上。图5  F值对硫酸钛水解率的影响 3、硫酸钛质量浓度对水解率的影响 在F=2.0、水解温度110℃下，调查硫酸钛质量浓度对水解的影响，成果如图6所示。能够看出，随硫酸钛质量浓度增大，水解速度和终究水解率都下降。这是由于硫酸钛质量浓度增大今后，溶液中离子强度增高，薪相较难沉积分出。当硫酸钛质量浓度为204g/L时，水解率大于90%。因而，断定较佳的硫酸钛质量浓度为200g/L。图6  硫酸钛质量浓度对硫酸钛水解率的影响 4、水解进程中偏钛酸的粒度散布 将F＝1.75、钛质量浓度（以TiO2计）140g/L的硫酸钛溶液加热至102℃进行水解，反响进程中，守时取样分析水解产品偏钛酸的粒度散布。不同反响时刻下偏钛酸的粒度散布如图7所示。能够看出：反响开端阶段，偏钛酸粒度随时刻的延伸而增大；反响后期粒度根本坚持不变。图7  不同反响时刻偏钛酸的粒度散布 5、硫酸酞溶液制备和水解工艺的断定 依据上述实验成果，硫酸钛溶液最佳水解条件断定为：硫酸钛质量浓度200g/L，F＝1.9，反响温度110℃，水解时刻4h。将上述参数代入式(7)和(9)中，得硫酸钛溶液制备最佳条件为：硫酸质量分数43.4%，酸固质量比为1∶1。 （三）偏钛酸的SEM表征 反响产品偏钛酸充沛枯燥后，涣散在洁净的金属铝箔表面，用扫描电镜分析其描摹，成果如图8所示。能够看出，偏钛酸根本上为10nm左右的极微小颗粒，聚会后为2μm左右的较大颗粒，聚会体近似为球形。这种结构阐明在水解进程中发作了单一粒子生成和粒子聚合2个进程。图8  偏钛酸产品的SEM图谱 （四）水解机制分析 经过分析硫酸钛溶液水解生成偏钛酸的进程及反响产品偏钛酸的描摹，揣度水解机制为：第1阶段，硫酸钛溶液中的钛离子首要彼此结合生成线性聚合物，这种聚合物有利于锐钛矿型二氧化钛的构成，因而，硫酸钛溶液水解后悉数构成锐钛矿型偏钛酸； 第2阶段，固相物的粒度为1～3μm，偏钛酸初级粒子粒径仅为10nm，即硫酸钛溶液先生成10 nm左右的初级粒子，然后初级粒子彼此聚合构成粒径1～3μm的聚会体。跟着反响时刻的延伸，聚会体粒径逐步变大； 第3阶段，反响90min之后，此阶段，水解率缓慢添加，偏钛酸粒径没有明显改变。 上述3个阶段的反响时刻随反响温度改变略有不同：温度越高，第1阶段时刻越短；一起反响速度和水解率都较高。 （五）偏钛酸煅烧制备二氧化钛 水解制得的偏钛酸加热煅烧后能够得到二氧化钛。煅烧温度对二氧化钛晶型的影响如图9所示。图9  不同煅烧温度下的二氧化钛的XRD图谱 能够看出：在100℃下枯燥，偏钛酸晶型为锐钛矿型；煅烧温度较低时，晶型无改变，产品为锐钛矿型二氧化钛；煅烧温度高到800℃时，产品逐步转变成金红石型二氧化钛；温度为1000℃时，产品完全为金红石型二氧化钛。这阐明以本法制备的偏钛酸在不同温度下煅烧后，既可制备金红石型二氧化钛也可制备锐钛矿型二氧化钛。 三、定论 （一）用硫酸溶解高钛渣熔盐反响后的水洗物料可得到硫酸钛溶液，操控硫酸质量分数和酸固质量比能够得到不同F值和质量浓度的硫酸钛溶液。经过MATLAB拟合，断定硫酸钛溶液制备最佳条件为：硫酸质量分数43.4%，酸固质量比1∶1。该条件下制得的硫酸钛溶液质量浓度为190g/L，F＝1.9。 （二）硫酸钛水解进程中，下降溶液F值及硫酸钛质量浓度，进步水解温度，延伸水解时刻可进步水解率。最优水解条件为：温度110℃，时刻4h，硫酸钛质量浓度190g/L，F＝1.9。该条件下硫酸钛的水解率大于90%。 （三）XRD、SEM和粒度散布表征成果表明，硫酸钛的水解是分3个不同阶段进行的。

1 前语    纳米材料是一种新式材料，一般是指粒径小于 100 nm 的超微颗粒。这种超微颗粒具有表面积大，表面活性高，杰出的催化特性，它既具有金属又具有非金属的特异功用。跟着现代科学技能的敏捷开展，纳米材料的使用也越来越广泛，对其要求也越来越高。就纳米二氧化钛而言，因为它具有极大的体积效应、表面效应、光学特性、色彩效应，故在光、电及催化等方面显示出其特殊性质，所以它作为一种新型材料，其使用范畴日益广泛。2 纳米 TiO2粉体的制备   因为纳米 TiO2具有许多优异功用，其用处恰当广泛，因而其制备遭到国内外的极大注重。现在制备纳米 TiO2粉体的办法首要有两大类：物理法和化学法。 2.1物理法    制备纳米 TiO2粉体的物理法首要有溅射，热蒸腾法及激光蒸腾法。物理法制备纳米粒子是最早的办法，它的长处是设备相对来说比较简略，易于操作和易于对粒子进行分析，能制备高纯粒子，还可制备薄膜和涂层。它的产值较大，但本钱较高。 2.2化学法    制备纳米 TiO2粉体的化学办法首要有液相法和气相法。液相法包含沉积法、溶胶——凝胶法和 W/O 微乳液法；气相法首要有 TiCl4气相氧化法。液相法反响周期长，三废量较大，虽然能首要得到非晶态粒子，高温下发作晶型改动，但煅烧进程极易导致粒子烧结或聚会；气相氧化法具有本钱低、质料来历广等特色，能快速构成锐钛型、金红石型或混合晶型 TiO2粒子，后处理简略，接连化程度高。但此法对技能和设备要求较高。 2.2.1均匀沉积法制备纳米TiO2   纳米颗粒从液相中分出并构成包含两个进程：一是核的构成进程，称为成核进程；另一是核的长大进程，称为成长进程。当成核速率小于成长速率时，有利于生成大而少的粗粒子；当成核速率大于成长速率时，有利于纳米颗粒的构成。因而，为了取得纳米粒子有必要确保成核速率大于成长速率，即确保反响在较高的过饱和度下进行。    均匀沉积法制备纳米TiO2是使用CO(NH2)2在溶液中缓慢地、均匀地释放出OH-。其基本原理首要包含下列反响：    CO(NH2)2+3H2O=2NH3•H2O+CO2↑ NH3•H2O=NH4+ +OH-TiO2+ +2OH - =TiO(OH)2↓ TiO(OH)2=TiO2+H2O     在这种办法中，不是参加溶液的沉积剂直接与 TiOSO4发作反响，而是经过化学反响使沉积在整个溶液中缓慢地生成。向溶液中直接增加沉积剂，易构成沉积剂的部分浓度过高，使沉积中夹有杂质。而在均匀沉积法中，因为沉积剂是经过化学反响缓慢生成的，因而，只需操控好生成沉积剂的速度，就可防止浓度不均匀现象，使过饱和度操控在恰当范围内，然后操控粒子的成长速度，取得粒度均匀、细密、便于洗刷、纯度高的纳米粒子。该法出产本钱低，出产工艺简略，便于工业化出产。[next] 2.2.2溶胶——凝胶法    溶胶 —— 凝胶法是制备纳米粉体的一种重要办法。它具有其共同的长处，其反响中各组分的混合在分子间进行，因而产品的粒径小、均匀性高；反响进程易于操控，可得到一些用其他办法难以得到的产品，别的反响在低温下进行，防止了高温杂相的呈现，使产品的纯度高。但缺陷是因为溶胶 —— 凝胶法是选用金属醇盐作质料，其本钱较高，其该工艺流程较长，并且粉体的后处理进程中易产僵硬聚会。选用溶胶——凝胶法制备纳米 TiO2粉体，是使用钛醇盐为质料。原先经过水解和缩聚反响使其构成通明溶胶，然后参加适量的去离子水后改动成凝胶结构，将凝胶陈放一段时刻后放入烘箱中枯燥。待彻底变成干凝胶后再进行研磨、煅烧即可得到均匀的纳米 TiO2粉体。有关化学反响如下：在溶胶——凝胶法中，终究产品的结构在溶液中已开始构成，且后续工艺与溶胶的性质直接相关，因而溶胶的质量是非常重要的。醇盐的水解和缩聚反响是均相溶液改动为溶胶的根本原因，操控醇盐水解缩聚的条件是制备高质量溶胶的要害。因而溶剂的挑选是溶胶制备的条件。一起，溶液的 pH 值对胶体的构成和聚会状况有影响，加水量的多少会影响醇盐水解缩聚物的结构，陈化时刻的长短会改动晶粒的成长状况，煅烧温度的改变对粉体的相结构和晶粒巨细的影响。总归，在溶胶 —— 凝胶法制备 TiO2粉体的进程中，有许多要素影响粉体的构成和功用。因而应严格操控好工艺条件，以取得功用优秀的纳米 TiO2粉体。 2.2.3反胶团或W/O微乳液法    反胶团或 W/O 微乳液法是近十年开展起来的一种新办法。该法设备简略，操作简单，并可人为操控组成颗粒的巨细，在超细颗粒，尤其是纳米粒子的制备方面有共同长处。 反胶团是指表面活性剂溶解在有机溶剂中，当其浓度超越 CMC （临界胶束浓度）后，构成亲水极性头朝内，疏水链朝外的液体颗粒结构。反胶团内核可增溶水分子，构成水核，颗粒直径小于100时，称为反胶团，颗粒直径介于 100~2 000 nm时，称为 W/O 型微乳液。 反胶团或微乳液系统一般由表面活性剂，助表面活性剂，有机溶剂和 H2O 四部分组成。它是一个热力学安稳系统，其水核恰当于一个“微型反响器”，这个“微型反响器”具有很大的界面，在其间能够增溶各种不同的化合物，是非常好的化学反响介质。反胶团或微乳液的水核尺度是由增溶水的量决议的，随增水量的增加而增大。因而，在水核内进行化学反响制备超微颗粒时，因为反响物被约束在水核内，终究得到的颗粒粒径将受水核巨细的操控。 反胶团或微乳液法制备纳米 TiO2是使用 TBP（磷酸三丁酯）为萃取剂，火油作稀释剂，在室温下萃取金属钛离子，一起操控条件使其构成有机相的反胶团溶液，将该溶液在室温下以反萃，操控用量和浓度，将得到的沉积物洗刷枯燥焙烧，即取得纳米 TiO2粉体。 反胶团或微乳液法可使用胶团巨细来操控微粒尺度，在纳米粒子制备中具有潜在优势，但这种办法刚刚起步，有许多基础研讨要做，反胶团或微乳的品种、微观结构与颗粒制备的挑选性之间的规则需求探究，更多的用于超微颗粒组成的新反胶团或微乳液系统需求寻觅。 2.2.4 TiCl4气相氧化法 [next]    气相法制备纳米 TiO2比较典型的是 TiCl4气相氧化法。该法以氮气作 TiCl4的载气，以氧气作氧化剂，在高温管式气溶胶反响器中进行氧化反响，经气固别离，取得纳米 TiO2粉体。在此进程中，停留时刻和反响温度对 TiO2的粒径和晶型有影响。 其反响原理： 气相反响器中，反响物的耗费对粒子成核速率的影响比对成长速率的影响大，因为成核速率对系统中产品单体过饱和度愈加灵敏。跟着反响进行，过饱和度敏捷下降。反响初期以成核为主，而在反响后期成核停止，以表面成长为主。通常在高温下反响速率极快，延伸停留时刻，仅仅延伸了粒子成长时刻，因而产品粒径增大，比表面积减小。一起，停留时刻延伸，锐钛分子簇有满足时刻改动成金红石分子簇，使金红石含量增大。别的，气相反响器中，超微粒子构成进程包含气相化学反响、表面反响、均相成核、非均相成核、凝并和集合或烧结等进程。在高温下气相反响速率非常快，致使温度改变对成核速率的影响已不明显，而温度升高，粒子表面单分子外延和表面反响速率加速；一起气体分子均匀自由度增大，粒子之间磕碰加重，颗粒凝并速率增大，粒子间易发作凝并长大。别的因为反响器中初生粒子恰当细微，颗粒鸿沟表面能很大，小粒子极易逐步分散，交融构成大粒子，然后下降表面能，反响温度越高，晶界分散速率越快，烧结驱动力越大，然后导致粒子比表面积减小、粒径增大。3 纳米 TiO2的使用    因为纳米超微粒子具有特殊功用，这就决议了它在各个范畴中具有宽广的使用远景。 3.1在化学工业中的使用    催化是纳米超微粒子使用的重要范畴之一。使用纳米超微粒子的高比表面积与高活功用够明显地进步催化功率，国际上已作为第四代催化剂进行研讨和开发。纳米 TiO2具有很高的化学活性，杰出的耐热性和耐化学腐蚀性，可用作功用优秀的催化剂、催化剂载体和吸收剂。如纳米 TiO2在催化 H2S 除掉 S 时，显示出恰当高的催化活性。此外，纳米 SiO2和 TiO2的无机或有机复合材料具有特殊功用，这些纳米材料正在开发中。 3.2在电子工业产品中的使用    纳米 TiO2是许多电子材料的重要组成部分，可用于制造纳米灵敏材料及纳米陶瓷功用材料。因为纳米粒子尺度小，比表面积大，表面活性高，所以适协作气敏材料，如有纳米 TiO2可制成灵敏度很高的气敏元件。一起，因为纳米相陶瓷一次成型塑性形变是能够完成的，人们使用纳米 TiO2一次成型形变制成了纳米 TiO2陶瓷，这种陶瓷具有超细晶粒尺度并坚持它们的特性。 3.3在环保方面的使用    纳米 TiO2粒子的光催化作用在环保方面有宽广的用处。国内外有许多文献报导了这方面的开展。英国伦敦和安大略核子技能环境公司，开发了一种新颖的常温光催化技能，选用人工光和纳米二氧化钛催化剂，可将工业废液和污染地下水中的类化合物分化。当污染水经过二氧化钛涂层网络时，只需遭到低计量紫外光的照耀，便会发作反响，生成活性极强的氢氧自由基，敏捷将有机毒物分化为二氧化碳和水。此外，使用纳米 TiO2材料作为光催化剂还可催化降解纺织印染业和照相业排出的染料污染物。 跟着社会经济的开展，人们越来越注重日子质量和健康水平的进步。抗菌、防腐、除味、净化空气、优化环境将成为人们的寻求。当时全球面临着严峻的环境污染，纳米 TiO2作为而久的光催化剂已被使用在除了水和空气净化之外的各种环境方面的问题。有关资料标明，纳米 TiO2关于损坏微观的细菌和气味是有用的。别的还能够使癌细胞失活，对臭味进行操控，关于氮的固化和关于铲除油的污染都是非常有用的。 [next]3.4在化妆品工业中的使用    纳米 TiO2具有优异的紫外线屏蔽性，再加上它的通明性（不会在皮肤上残留白色，能厚涂改）和无毒（不会影响皮肤引起发炎）等特色，至今已成为防晒化妆品的抱负质料。据职业报导，在日本每年已有必定量的纳米 TiO2作为防晒剂、化妆品底和口红等产品的增加质料。3.5在医药卫生和食物加工范畴的使用    纳米结构不只巩固，并且具有本身对立外界不纯物质的才能，不易与外界不纯物质结合。一起，纳米级微粒或有机小分子将更有利于人体吸收，能进步药物的效能。因而纳米 TiO2在健康卫生及食物工业有宽广的使用远景。有资料报导，已开发出具有抗菌和净化功用的 TiO2薄膜陶瓷。别的，纳米 TiO2已使用在食物工业中，如作乐百氏奶的增加剂。 此外，纳米 TiO2在塑料、涂料等工业也有广泛使用，可用作塑料填料、高档油漆、涂料的质料。 4 定论   纳米材料是当今新材料研讨中最赋有生机的，对未来社会经济开展有着非常重要影响的研讨范畴。纳米 TiO 2作为其间重要的一员，近年来一直是国内外竞相研讨开发的抢手课题，其制法日趋完善，其使用范畴日益扩展，但在超微颗粒的制备进程中，粒子的聚会是需求处理的一大难题。现在，对用湿化学法制备氧化物超微粉体进程中聚会体构成的机理及其聚会状况的操控已有许多报导，这方面的研讨已取得必定开展。就纳米 TiO2 的制备而言，其沉积、枯燥、煅烧等进程都有或许发生聚会，因而，要完成对粉末聚会状况的操控，就有必要对粉末制备的全进程进行操控，然后取得分散性好、功用优秀的纳米 TiO2粉体。

钛是一种银白色金属，密度4.5，熔点1660℃，沸点3287℃。钛的机械强度大，耐高温、耐超低温，简单加工，有杰出的抗腐蚀功能，不受大气和海水的影响，在常温下不会被稀、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀，只要、热的浓、浓硫酸才对它作用。钛的氧化物二氧化钛（钛白），具有无毒、杰出的物理化学稳定性、折射指数高以及很强的白度、上色力、遮盖力、耐温性、抗粉化等特征，被称为“颜料之王”。　　钛是典型的亲石元素，常以氧化物矿藏呈现。地壳中含TiO2在1％以上的矿藏有80余种，具有工业价值的有15种，我国首要运用的钛矿藏有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等。钛矿石经处理后得到，再用镁复原而制得金属钛。　　钛质料首要用来出产钛白、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。钛白不仅是功能优异的白色颜料，并且是重要的化工质料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料，色彩鲜艳，色彩纯粹；钛白是纸张的高级填料，使纸张薄而不通明，白度高，光泽好，强度大。钛白用于塑料工业，是不通明的上色剂；用于橡胶工业，使白色和淡色橡胶强度高，扩展率大，耐老化和不易褪色。它也是化学纤维的最佳消光材料，使通明的化纤具永久性消光作用，并可进步耐性。此外，还用于珐琅、电器、电子质料等方面。　　钛和钛合金首要用于航空和宇航部分。与合金钢比较，钛合金可使飞机分量减轻40%。其他如人工卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、等，钛合金都可大显神通。非宇航范畴运用工业纯钛和钛合金首要在发电站冷凝器、触摸海水设备、化学设备和一些机械工程等方面，特别是海水淡化加热器用钛是钛工业开展中划时代事情。兵工部分钛首要用于舰船和武器出产。　　金属钛除首要用于出产工业纯钛和钛合金外，另一用处是为钢铁工业出产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为增加元素，能够改动钢的功能。使钢在相同回火温度下，具有更高的强度和硬度，或相同硬度要求下，回火到更高的温度。现在，我国含钛钢有高强度低合金钢、结构钢、不锈钢、耐热合金、超高强度钢和磁钢等钢种系列，广泛用于轿车、船只和石油钻探等方面，已开展成为仅次于锰钢的第二大钢系。　　我国钛矿资源比较丰厚，散布在21个省区，首要产区为四川，其次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等。我国钛资源首要是原生钒钛磁铁矿岩矿，TiO2储量占全国钛资源TiO2总量的94.28％；其次是外生钛铁矿砂矿，TiO2储量占3.71％；第三是金红石岩矿，TiO2储量占1.52％；第四是金红石砂矿，TiO2储量占0.49％。　　根据我国原生钛磁铁矿和钛铁砂矿资源储量丰厚，但散布不均，且金红石和易采选钛铁矿资源探明储量不多，以及多属原生矿和档次相对较低一级特色，现在我国钛精矿（特别金红石）和高级钛白的进口数量比较大。为确保我国钛工业的全面、和谐、继续、高效开展，有必要本着根据成矿地质条件、布局合理和浅富近易的找矿准则，重视易采选的富钛钛铁矿、特别是金红石的勘查作业，进步可运用优质钛矿资源的确保程度；一起，还要着力进步我国原生钛磁铁矿石中钛铁精矿的选冶技能和归纳收回才能，进步运用钛矿资源出产高钛渣和人工金红石，进而进步深加工钛白、海绵钛、钛金属、钛材的技能水平及经济指标，进步产品质量、商场竞争才能和出口创汇才能，以取得钛工业全面开展最佳的资源效益、经济效益和环境效益。

钛锌板钛锌板屋面/墙面材料的应用已有一个多世纪的历史，在欧洲的大城市使用比较普遍，如法国的巴黎， 英国的伦敦，意大利的罗马等城市，不少建筑都采用钛锌板作为屋面材料。屋面/墙面用钛锌板是以符合欧洲质量标准EN1179的高纯度 金属 锌（99.995%）与少量的钛和铜熔炼而成，钛的含量是0.06%－0.20%，可以改善合金的抗蠕变性，铜的含量是0.08%－1.00%，用以增加合金的硬度。锌是一种卓越耐久的 金属 材料它具有天然的抗腐蚀性。可在表面形成致密的钝化保护层，从而使锌保持一个极慢的腐蚀率。实验检测及跟踪表明，锌的腐蚀率小于1微米/年，0.7mm钛锌板可使用近100年。创伤可以自动复原，创伤面一天内恢复0.001μ，一天后厚度可上升到0.005μ，20天后上升到0.01μ。所有自保性 金属 长期使用都能保持 金属 的光泽。 　　屋面/墙面用钛锌板的厚度在 0.5～1.0mm，重量为3.5—7.5kg/m2，如0.82mm厚的钛锌板屋面板重量仅为5.7kg/m2，是一种质量极轻的屋面材料，对屋面结构基本没有任何影响。屋面用钛锌板断裂强度为16kg/mm2，延伸率为15～18％，弹性模量1.5×105MPa，密度7.15。 　　钛锌板的适用坡度为3～90度，几乎是从很低的坡度开始一直到垂直的各种坡度都可以采用锌板。纯锌屋面板的宽度为1M，长度不限成卷。其固定方法有多种，将连接板与两层锌板一起折叠进行咬合；接缝不用进行任何处理即可 达到良好的防水效果。 　　除了纯锌板屋面材料外，近几年来一些锌合金屋面材料也开始得到应用，并取得了成功。如含钛的锌屋面材料在受到大气侵蚀时会生成具相对密度和不溶的保护层碳酸氢锌，或在海洋空气 的作用下生成氯氧化锌保护层。这一特性使其耐候性极佳，并且不需要维修。 　　钛锌板是为满足建筑之具体要求开发出钛锌合金产品，从而讲锌的应用向前推进了一大步。钛锌板是纯度高达99.995%的高品味电解锌，与1%的钛和1%的铜混合，加工性能大大改善，品质也更为优良。钛锌板是氧化表层呈悦目的篮灰色，与大多数材料十分协调。其自愈能力强，氧化层随着时间之推移不但能增添结构上的魅力，且具有维修费用低之优点。　　钛锌板为高级 金属 合金板，依照欧洲标准EN988制造。它的成份为99.995%纯锌以及少量的铜（0.08%）钛（0.06%）等合金材料，出厂为卷材，宽1米或其它定做规格，厚度包括0.7mm 0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm等规格，材料密度为7.18 g/cm3,导热性109W/mхk,熔点名418οC，纵向热膨胀系数0.022mm/mхοc，概约重量为5kg/m2(0.7mm厚度)。特别适合公共建筑（尤其是标志性建筑）如机埸、会展中心、文化中心、体育埸馆、高级住宅、高级写字楼之屋面。钛锌板的突出优点有：a、使用寿命长， 金属 面层具80—100年的生命期b、依靠本身形成的碳酸锌保护层保护，可防止面层进一步腐蚀，无须涂漆保护，具真正的 金属 质感，并有划伤后自动愈合不留划痕、免维护等特点;c、板材具良好的延伸率和抗拉强度，可塑性好，可在现场三维弯弧异型，充分满足业主和建筑师丰富的创作想象力和灵感要求;d、暗扣式立边咬合接缝和平锁扣（斜锁扣）接缝方式，形成结构性的防水、防尘体系，屋面接口轻盈美观，防水效果好，尤以对付沿海地区台风雨恶劣天气；c、凭借200年历史积累的完善的屋面系统施工经验和技术，借助现代化的屋面施工设备，使其屋面系统的施工安全、经济、快速、准确。此外,钛锌板通过一种专利的特殊浸渍过程，将锌进行预钝化处理，故实际之风蚀过程对其无影响。锌是一种 有色金属 ，可循环使用，对环境不会造成任何污染。在人们对环保关切之当今世界，实为一种“卓越”之建筑材料。 　　钛锌板材料有三种不同颜色的选择：有原锌（类似不锈钢）和预钝化锌（经过预钝化处理，表面已形成蓝灰色保护膜和铜绿色保护膜两种）。 

在自然界中的存在　　钛在地球上的储量非常丰厚，地壳丰度为0.61%，海水含钛1×10-7%，其含量比常见的铜、镍、锡、铅、锌都要高。已知的钛矿藏约有140种，但工业使用的首要是钛铁矿（FeTiO3）和金红石（TiO2）。　　矿床类型及散布　　全球有三十多个国家具有钛资源。可是钛首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国。加拿大、我国和印度首要是岩矿；澳大利亚、美国首要是砂矿；南非的岩矿和砂矿都非常丰厚。　　典型矿床（区）　　国外出产钛铁矿砂矿的矿区首要有7个：澳大利亚东西海岸、南非理查兹湾、美国南部和东海岸、印度半岛南部喀拉拉邦、斯里兰卡、乌克兰、巴西东南海岸。　　国外金红石砂矿区首要有3个：澳大利亚东西海岸、塞拉利昂西南海岸、南非理查兹湾。印度、斯里兰卡、巴西和美国也有少数产出。　　全球钛资源储量散布情况　　全球钛铁矿、金红石和锐钛矿的资源总量超越20亿吨，全球钛铁矿储量约为7亿吨，占全球钛矿的92%，金红石储量约为4800万吨，二者算计储量约7.5亿吨。全球钛资源首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国。我国的钛铁矿储量占到全球钛铁矿储量的28.6% ，居第一位；澳大利亚金红石储量占全球总量50%，占有了金红石储量半壁河山。　　钛铁矿丰厚的国家有：我国（2亿吨）、澳大利亚（1.6亿吨）、印度（8500万吨）、南非（6300万吨）、巴西（4300万吨）。 金红石首要散布：澳大利亚（2400万吨）、南非（830万吨）、印度（740万吨）、塞拉利昂（380万吨）。　　我国钛资源储量散布情况　　依据2014年美国地质调查局（USGS）发布的材料，2013年全球钛铁矿储量7亿吨；金红石储量4800万吨，二者算计储量约7.5亿吨，而我国的钛资源储藏约2亿吨，占到全球总储量的28.6%，钛铁矿储量位居国际第一。　　我国探明的钛资源散布在21个省（自治区、直辖市）共108个矿区，首要散布在四川攀西、河北承德、云南、海南、广西和广东，其间以四川储量最大。　　全国原生钛铁矿共有45处，首要散布在四川攀西和河北承德，2011年我国原生钛铁矿储量2.46亿吨，是我国最首要的钛矿资源.　　钛铁砂矿资源有85处，首要散布在海南、云南、广东、广西等地，储量500万吨，也是我国重要的钛矿资源。比较之下，金红石矿资源较少，资源产地41处，首要散布在河南、湖北和山西等地，储量仅有200万吨。　　全球钛产品产值　　依据2014年美国地质调查局（USGS）发布的材料，2013年全球海绵钛产值22万吨，其间近10万吨由我国直销，俄罗斯（4.5万吨），日本（4万吨），哈斯克斯坦（2.7万吨）和乌克兰（1万吨）。　　2011年国际钛精矿的产值为670万吨，比较2010年产值640万吨，同比增加了4.69%。产值抢先的国家首要有澳大利亚、南非、加拿大、印度、莫桑比克、我国、越南等国家。澳大利亚年产130万吨（TiO2 计），占国际年产值的19.4%，居国际第一位。　　我国钛产品产值　　海绵钛　　依据有色协会对海绵钛六大出产区域的最新计算数据显现，2012年全年我国海绵钛产值为109000吨。同比上涨了18.5%。其间：辽宁区域产值为31803吨，同比增加4.89%，占全国产值的41.4%；贵州区域产值为20677吨，同比增加42.57%，占全国产值的26.9%；河南区域产值为10782吨，同比增加6.74%，占全国产值的14.0%；河北区域产值为9082吨，同比增加为45.94%，占全国产值的11.8%。　　我国是海绵钛的出产大国，占到全球产能的1/2。可是，从近几年的商场来看，我国海绵钛职业出来显着的产能过剩现象，并且呈现日益突出的趋势。海绵钛业属国家战略新材料范畴，跟着经济的开展和使用范畴的拓宽，需求量会逐步扩展。海绵钛建造周期长，短期内满意未来开展需求呈现的暂时性产能过剩是正常情况。可是若继续下去，问题将会恶化。海绵钛职业经过多年的无序开展，商场竞争极为剧烈，而这些厂商并没有从产品结构区别开来，为了职业的健康开展，经过吞并重组，进步海绵钛职业集中度是比较好的挑选。一起加强技术创新，促进产品结构晋级，尽力抢占高端海绵钛使用范畴也是厂商走出低谷的重要出路。　　依照我国钛职业“十二五”开展规划要求，钛材用海绵钛的产能将控制在10万吨/年以内，其间海绵钛MHTiO等第率70%以上；一起，要缩短现有厂商数量，进步钛工业的集合度，估计构成3-5家国际级的大厂商（海绵钛或锭的产值过万吨），发挥规划效益优势，钛职业集中度有望进一步提高。　　钛精矿　　钛精矿产品是钛、高钛渣、海绵钛等下流钛产品出产的根底质料。钛精矿的产值很大程度上影响着整个钛职业的开展。因而，本部分产值数据集中于钛精矿的产值及区域散布。　　下表为2012年国内钛精矿总产值的计算。2012年四川钛精矿一向遥遥抢先于其他区域总产值为150.1万吨，紧跟这以后的是海南和云南，其产值分别为64万吨、62.1万吨。　　四川攀枝花区域是我国最大的钛精矿产地，占国内总产值的46%；云南次之，占总产值的32%。但上述两地多为钒钛磁铁矿，档次低，杂质含量高，不适合作为海绵钛及高品质钛产品的质料。2010年攀钢钒钛出产34.2万吨钛精粉。现在，以这两个区域所产钛精矿出产出的高钛渣一般档次在87%～88%，而用于及海绵钛出产的高钛渣一般要求其档次在90%～92%。海南及两广区域钛精矿以砂矿为主，档次较高，既可用于出产海绵钛，也可用于出产钛。　　我国钛资源丰厚，可是矿石二氧化钛的含量遍及偏低，档次不高。每年需要从澳大利亚、越南、印度、印尼等大国很多进口钛精矿，从图中能够看到，越南是我国进口钛精矿的最大进口国，其次是澳大利亚和印度。