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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