科普知识：海绵钛科普:海绵钛

一.钛概述

钛是一种银白色过渡金属，特点是重量轻、强度高、有金属光泽、耐腐蚀性好(包括海水、王水、***)。因其化学性质稳定，耐高温、低温、强酸强碱性能好，强度高，密度小，被誉为“泰空金属”。

地球诞生于46亿年前，钛大约在那个时候来到地球。或许在更早的时候，在地球诞生之前，钛已经由一些较轻的元素融合而成。在钛形成后的漫长岁月里，它与其他元素反应形成矿石，在世界各地形成巨大的矿床。

钛是一种活性元素，能与大多数元素发生反应。极难冶炼，是一种稀有贵金属。1791年，英国的格雷戈尔牧师第一次发现了它。1795年，德国人坎卜斯在研究金红石时发现了钛，并以希腊神话中的大力神泰坦命名。钛因其活泼的个性，极难冶炼，又因当时鲜为人知的储量，一直被视为稀有贵金属。

钛的商业价值在20世纪50年代开始被人们所认识。钛与铁、铝、钒或钼等其他元素熔合成高强度轻合金，用于航空空、航天等高科技领域。随着对化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日用品等行业的不断推广。钛金属越来越受到人们的重视，被称为“现代金属”和“战略金属”，是提高国防装备水平不可缺少的重要战略材料。

衡量一个国家钛工业规模有两个重要指标：海绵钛产量和钛材产量，其中海绵钛产量反映原料生产能力，钛材产量反映的是深加工能力。目前钛工业已形成中国、美国、独联体、日本和欧洲五大生产和消费主体。衡量一个国家钛工业规模的重要指标有两个:海绵钛产量和钛材产量，其中海绵钛产量反映原料生产能力，钛材产量反映深加工能力。目前，钛工业已形成中国、美国、独联体、日本和欧洲五大生产国和消费国。

二、海绵钛的生产工艺二、海绵钛的生产工艺

自1948年以来，海绵钛的工业化生产已有70多年的历史。在此期间，其他一些工艺虽然也投入了工业试生产，但都因为各种问题停产了，只有克罗尔工艺是唯一的。目前世界上唯一用于工业生产的钛生产方法仍然是克罗尔法，也叫镁热法。其生产工艺主要包括备料、氯化、***精制、还原蒸馏和氯化镁电解。

镁还原的实质是***与金属镁在氩气气氛中于880℃ ~ 950℃反应，得到海绵状金属钛和氯化镁。通过真空空蒸馏除去海绵钛中的氯化镁和过量的镁以获得纯钛。蒸馏后的冷凝液可熔融回收金属镁，氯化镁可通过熔盐电解回收镁和氯。

由精制***制备金属钛分为两步:还原和蒸馏。长期以来，还原和蒸馏都是逐步进行的，但现在倾向于联合和大规模。镁还原法生产海绵钛的工艺流程如图所示:

三、海绵钛国家标准三。海绵钛国家标准

海绵钛现行国家统一执行标准:GB/T2524-2019。海绵钛产品按化学成分和布氏硬度分为七个等级(品级):MHT-95、MHT-100、MHT-110、MHT-125、MHT-140、MHT-160和MHT-200。海绵钛产品的化学成分和布氏硬度应符合表1的要求:

四、海绵钛市场四。海绵钛市场

目前，世界上生产海绵钛的国家集中在日本、美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰和中国等少数几个国家，所有工厂都采用镁还原-蒸馏工艺。

近年来，随着中国经济平稳较快增长，供给侧结构性改革取得初步成效。2019年，虽然中国经济运行面临下行压力，但中国钛产业依然一枝独秀。经过前几年的结构调整，中国钛工业的转型升级已初具规模。2019年，我国钛行业产量和价格呈现出近年来少有的喜人态势，正步入新一轮发展的快车道，全行业向诸多有利方向发展。

我国海绵钛行业经过近十年的调整，主要生产企业通过工艺技术的提高和管理经验的推广，逐步向全流程、规模化、精细化方向发展。2019年，在国内海绵钛价格上涨和高端钛市场需求的推动下，国内钛企新建、扩建海绵钛项目，部分停产企业复产。海绵钛产能同比增长47.7%，达到15.8万吨/年的历史最高水平。