鈦的冶煉方法

制取金屬鈦的原料主要為金紅石，其中含TiO2大于96%。缺少金紅石礦的國(guó)家，例如蘇聯(lián)，則采用鈦鐵礦制成的"高鈦渣"，其中含TiO290%左右。因天然金紅石漲價(jià)和儲(chǔ)量日減，各國(guó)都趨向于用鈦鐵礦制成富鈦料，即高鈦渣和人造金紅石。鈦在1791年被發(fā)現(xiàn)，而第一次制得純凈的鈦卻是在1910年，中間經(jīng)歷了一百余年。原因在于：鈦在高溫下性質(zhì)十分活潑，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提煉出純鈦需要十分苛刻的條件。
冶煉鈦時(shí)，要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的步驟。把鈦鐵礦變成四氯化鈦，再放到密封的不銹鋼罐中，充以氬氣，使它們與金屬鎂反應(yīng)，就得到“海綿鈦”。這種多孔的“海綿鈦”是不能直接使用的，還必須把它們?cè)陔姞t中融化成液體，才能鑄成鈦錠。但制造這種電爐又談何容易！除了電爐的空氣必須抽干凈外，更傷腦筋的是，簡(jiǎn)直找不到盛裝液態(tài)鈦的坩堝，因?yàn)橐话隳突鸩牧隙己醒趸?，而其中的氧就?huì)被液態(tài)鈦奪走。后來(lái)，人們終于發(fā)明了一種“水冷銅坩堝”的電爐。這種電爐只有中央一部分區(qū)域很熱，其余部分都是冷的，鈦在電爐中熔化后，流到用水冷卻的銅坩堝壁上，馬上凝成鈦錠。用這種方法已經(jīng)能夠生產(chǎn)幾噸重的鈦塊，但它的成本就可想而知了。