第一章 概论 1
第一节 钛资源 1
一、钛的发现简史 1
二、钛在地壳中的分布 1
三、钛矿物分类及其一般特征 2
四、钛矿储量及其开采 6
第二节 钛的物理—化学性质和机械性能 7
一、物理性质 7
二、化学性质 8
三、机械性能 9
第三节 钛的化合物 11
一、氧化物(TiO2，Ti3O5、Ti2O3、TiO) 11
二、卤化物及氯氧化物(TiCl3、TiCl2、TiCl2、TiOCl2、TiOCl、 TiH4) 15
三、碳化物、氮化物及氢化物(TiC、TiN、TiH2、TiH) 21
第四节 钛的应用 24
第五节 钛冶金工业的发展趋势 27
一、国外钛冶金工业概况 27
二、现行钛工业基本流程 28
三、钛冶金工业的发展趋势 29
第二章 钛渣及人造金红石的生产 31
第一节 钛铁矿还原熔炼的热力学 31
一、钛铁矿选择性反应除铁 31
二、钛铁矿还原熔炼的热力学分析 32
第二节 钛渣生产的工艺实践 36
一、钛渣生产的工艺过程 36
二、还原熔炼用电弧炉 39
三、影响还原熔炼过程的因素 41
第三节 生产人造金红石的方法 45
一、选择氯化法 46
二、锈蚀法 49
三、盐酸循环浸出法 52
四、硫酸浸出法 54
第三章 四氯化钛的生产 59
第一节 含钛物料氯化的理论基础 60
一、氯化过程的热力学 60
二、氯化过程的动力学 70
三、二氧化钛加碳氯化反应机理 76
第二节 钛渣的沸腾氯化 77
一、氯化原料 77
二、钛渣沸腾氯化的工艺流程 79
三、氯化产物的冷凝 80
四、氯化设备 83
五、影响沸腾氯化过程的因素 86
六、含钛物料沸腾氯化的发展 90
第三节 钛渣的熔盐氯化 91
一、熔盐氯化的基本原理 91
二、影响熔盐氯化过程的主要因素 92
三、熔盐氯化工艺 94
第四节 钛渣的竖炉氯化 96
一、竖式氯化炉氯化 96
二、连续竖式氯化炉氯化 97
三、生产四氯化钛的各种氯化方法比较 97
一、氯化炉尾气处理 99
第五节 氯化过程的三废回收处理 99
二、废渣和废水处理 100
第四章 粗四氯化钛的精制 102
第一节 粗四氯化钛中的杂质 102
一、粗四氯化钛的成分 102
二、粗四氯化钛中杂质的性质 102
第二节 粗四氯化钛精制的方法及原理 108
一、精馏法除四氯化硅的基本原理 108
二、除钒的方法及原理 112
一、粗四氯化钛精制的工艺流程 117
第三节 粗四氯化钛精制的工艺实践 117
二、精馏塔除四氯化硅的工艺实践 120
三、铜丝塔除钒的工艺实践 125
四、纯四氯化钛的质量标准 126
五、粗四氯化钛精制过程的三废处理 127
第五章 钛白生产 129
第一节 钛白的应用 129
第二节 硫酸法生产钛白 130
一、硫酸法生产钛白的基本原理 131
二、硫酸法生产钛白的工艺实践 134
第三节 氯化氧化法生产钛白 137
一、四氯化钛与氧相互作用的热力学分析 137
二、氯化氧化法生产钛白的工艺实践 140
第六章 镁还原法生产海绵钛 145
第一节 概述 145
一、金属热还原法 145
二、还原剂的选择 147
三、还原剂镁及氯化镁的性质 148
四、镁还原法生产海绵钛的工艺流程 152
第二节 镁还原四氯化钛的物理化学基础 153
一、还原过程的热力学 154
二、还原过程的机理 159
三、钛的低价氯化物的生成 164
第三节 镁还原四氯化钛的工艺实践 165
一、对原材料的要求 166
二、还原设备 166
三、镁还原四氯化钛的工艺过程及其影响因素 168
四、还原过程的自动控制 172
第四节 还原产物的真空蒸馏 173
一、真空蒸馏的理论基础 174
二、真空蒸馏过程的机理 175
三、真空蒸馏的工艺过程及其主要参数 176
第五节 海绵钛的质量 181
一、海绵钛的质量标准 181
二、海绵钛中杂质的分布 181
三、杂质的来源 183
第一节 钠与四氯化钛相互作用的热力学分析 186
第七章 钠还原法生产海绵钛 186
第二节 钠还原法生产海绵钛的工艺实践 188
一、钠还原法生产海绵钛的工艺流程 188
二、钠的净化 188
三、钠还原四氯化钛的工艺方法 190
四、还原产物的湿法处理 195
第三节 钠还原四氯化钛过程的影响因素 196
一、还原过程的反应热 196
二、气相反应作用 197
三、加料比及加料速度 198
四、熔体对钠热还原过程的影响 199
第四节 生产海绵钛钠还原法与镁还原法的比较 202
第五节 镁还原法与钠还原法的改进 203
一、实现镁氯循环或钠氯循环封闭流程 203
二、镁还原—蒸馏联合法 204
三、镁、钠还原过程的连续化 205
四、高温还原法的研究 206
第八章 熔盐电解法制取金属钛 207
第一节 熔盐电解的理论基础 208
一、对电解质的要求 208
二、电解质的物理化学性质 209
三、电流效率及其影响因素 210
第二节 四氯化钛熔盐电解制取钛 212
一、四氯化钛熔盐电解的基本过程 212
二、电解槽结构 214
三、电解工艺实践 214
四、其它研究方法 217
一、熔盐电解精炼过程的基本原理 218
第三节 钛的电解精炼 218
二、钛的电解精炼工艺实践 221
第九章 致密钛的生产 223
第一节 致密钛生产方法概述 223
第二节 钛的真空熔炼的理论基础 224
一、真空熔炼的热力学基础 225
二、真空熔炼的动力学基础 226
一、真空白耗电弧炉 229
第三节 钛的真空自耗电弧熔炼工艺与设备 229
二、钛的真空白耗电弧熔炼工艺 231
三、影响熔炼过程的主要因素 234
第四节 钛的粉末冶金 235
一、钛粉的生产 235
二、钛的粉末冶金 236
第五节 残钛的回收和利用 237
一、残钛的来源 237
二、残钛的回收和利用 237