Titan och titanlegeringar har ett viktigt tillämpningsvärde inom flyg-, biomedicin och andra områden på grund av deras utmärkta egenskaper, men framställningen av titan och titanlegeringar genom traditionell termisk metallreduktion har problemen med hög energiförbrukning och höga kostnader. För närvarande befinner sig beredningstekniken för titan och titanlegeringar i omvandlingsstadiet från hög-kloreringsmetallurgi till låg-elektrokemisk metallurgi. Det finns två huvudsakliga tekniska riktningar för framställning av titan och titanlegeringar – termisk reduktion av metall (Hunter, Kroll, DRTS, etc.) och smält saltelektrokemi (FFC, OS, smältsalt elektrodeposition, etc.).
Omfattande jämförande analys av termisk reduktionsmetod och smält salt elektrokemisk metod
Utvecklingen och standardiseringen av hög-kvalitet inom titanindustrin har blivit ett oundvikligt krav för omvandlingen och uppgraderingen av industrin. Jämförelsen av fördelarna och nackdelarna med den nuvarande vanliga titanextraktionstekniken beskrivs i tabell 1. Kroll- och Hunter-metoderna är två klassiska tekniker för industriell produktion av titansvamp. Bland dem har Hunter-metoden gradvis ersatts av Kroll-metoden och den framväxande elektrolysmetoden på grund av dess låga produktionseffektivitet och höga energiförbrukning, men den har fortfarande forskningsvärde i titan med hög-renhet eller speciella tillämpningsscenarier. På grund av processens komplexitet, hög energiförbrukning och intermittent produktion förblir produktionskostnaden för Kroll-metoden hög, vilket allvarligt begränsar dess storskaliga-tillämpning. Under de senaste åren har smältsaltelektrokemi (som FFC, USTB och andra processer) väckt stor uppmärksamhet på grund av dess fördelar som grönt, lågt-kol och kontinuerlig produktionspotential. Även om dessa processer fortfarande befinner sig i övergångsstadiet från laboratorie- till pilottestning, förväntas de uppnå industriell tillämpning genom att fokusera på att bryta igenom viktiga tekniska flaskhalsar som nuvarande effektivitetsförbättring, produktrenhetskontroll och utrustningsförstärkningsstabilitet.
Den utbredda tillämpningen av titan och titanlegeringar inom olika områden som flyg- och medicinteknik driver utvecklingen av dess produktionsprocesser. Trots de nuvarande genombrotten i titanextraktionsprocesser har ingen teknik hittats som ersätter Kroll-metoden inom industrin. Från den tidigaste Hunter-metoden till FFC-metoden och OS-metoden, även om energiförbrukningen och miljöföroreningarna har minskat i viss utsträckning, möter de fortfarande problem som låg strömeffektivitet och oförmåga att producera kontinuerligt.
Smält saltelektrokemi anses vara ett lönsamt alternativ till Kroll-metoden inom industrin på grund av dess potential för låg-förorening, kontinuerlig produktion. Bland dem har USTB-metoden gjort stora genombrott inom titanextraktion, och uppnått semi-kontinuerlig produktion samtidigt som den producerar titan med hög-renhet. Dessutom kan den smälta saltavsättningsmetoden direkt framställa titanlegeringar, vilket undviker problemet med hög energiförbrukning i den traditionella legeringsprocessen.
