海綿鈦不規(guī)則形狀
海綿鈦，是鈦加工材的原料。一般為淺灰色顆粒，表面清潔，無目視可見的夾雜物，也包括有缺陷的海綿鈦塊，如過燒的海綿鈦塊、具有明顯的暗黃色和亮黃色的氧化海綿鈦塊、帶有暗黃色和亮黃色痕跡的氧化和富氮的海綿鈦塊、帶有明顯氯化物殘余的海綿鈦塊、帶有殘渣的海綿鈦塊等。
海綿鈦不規(guī)則形狀
氯化工藝
海綿鈦是干什么用的
海綿鈦是鈦加工材的原料，主要用于制取工業(yè)鈦合金，是鈦工業(yè)的基礎環(huán)節(jié)。具體來說，海綿鈦的用途主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
與航空航天?：0A與0級海綿鈦，以其超高的純度，航空航天領域有廣泛應用。例如，飛機、火箭等精密零件中可能就蘊含著這些高品質的海綿鈦。
醫(yī)療領域?：高品質的海綿鈦在醫(yī)療領域，它們被用于制造人體植入物、手術器材等，直接關系到病人的生命安全。
鈦材、鈦粉及其他鈦構件的原料：海綿鈦是生產鈦材、鈦粉及其他鈦構件的基礎原料。它通常是通過金屬熱還原法生產出的，具有多孔的海綿狀結構，不能直接使用，需要在電爐中熔化成液體，才能鑄成鈦錠。
綜上所述，海綿鈦作為鈦工業(yè)的基礎原料、航空航天、醫(yī)療等多個領域都有廣泛的應用。
四氯化鈦主要用作生產海綿鈦、鈦白粉及三氯化鈦。其制取方法很多，主要有沸騰氯化、熔鹽氯化和豎爐氯化3 種方法。沸騰氯化是現(xiàn)行生產四氯化鈦的主要方法（中國、日本、美國采用），其次是熔鹽氯化（獨聯(lián)體國家采用），而豎爐氯化已被淘汰。沸騰氯化一般是以鈣鎂含量低的高品位富鈦料為原料，而熔鹽氯化則可使用含高鈣鎂的原料。
海綿鈦的性質
物理性質
顏色和狀態(tài)：海綿鈦為銀灰色金屬，具有多孔的結構。
密度：相對密度為d204.5。
熔點和沸點：熔點為1668℃，沸點為3260℃。
硬度：硬度在HB 100～157之間。
化學性質
耐腐蝕性：海綿鈦耐海水腐蝕性強，但不溶于水，能溶于氫氟酸、硝酸、濃硫酸。
反應性：在高溫下能與多種化學物質發(fā)生反應，特別是在有氯氣的環(huán)境中。
生產方法
海綿鈦主要通過Kroll工藝（鎂熱法）生產。該工藝包括富態(tài)料制備、氯化、四氯化鈦精制、還原蒸餾、氯化鎂電解等步驟。在氬氣氣氛中，四氯化鈦與金屬鎂反應生成海綿鈦和氯化鎂，然后通過真空蒸餾去除雜質，獲得純鈦。
在還原過程中，TiCl4 中的微量雜質，如AlCl3、FeCl3、SiCl4、VOCl3 等均被鎂還原生成相應的金屬，這些金屬全部混在海綿鈦中。而混雜在鎂中的雜質鉀、鈣、鈉等，也是還原劑，它們分別將TiCl4 還原并生成相應的雜質氯化物。鎂還原過程包括：TiCl4液體的氣化→氣體TiCl4和液體Mg 的外擴散→TiCl4 和Mg 分子吸附在活性中心→在活性中心上進行化學反應→結晶成核→鈦晶粒長大→MgCl2 脫附→MgCl2 外擴散。這一過程中的關鍵步驟是結晶成核，隨著化學反應的進行伴有非均相成核。
經排放MgCl2 操作后的鎂還原產物， 含鈦55%~60%、鎂25%~30%、MgCl210%~15%，及少量TiCl3 和TiCl2，常用蒸餾法將海綿鈦中的鎂和MgCl2分離。
還原產物海綿鈦在真空蒸餾過程中經受長期高溫燒結，逐漸致密化、毛細孔逐漸縮小，樹枝狀結構消失，最后呈一坨狀整塊，俗稱鈦坨。
海綿鈦的物理和化學特性
海綿鈦一般為淺灰色顆粒，表面清潔，無目視可見的夾雜物。其純度一般為99.1～99.7%，雜質元素總量為0.3～0.9%。海綿鈦的硬度(HB)為100～157，根據純度的不同分為WHTiO至MHTi4五個等級。
海綿鈦的生產工藝
海綿鈦主要通過金屬熱還原法生產，將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，得到海綿狀金屬鈦。這種多孔的“海綿鈦”不能直接使用，還需要在電爐中熔化成液體，才能鑄成鈦錠。
