4.OS工藝
此方法由日本的One和 Suzuki提出,，其主要特點(diǎn)是用電解得到的鈣將TiO?還原為金屬鈦。在Ca/ CaO/CaCl?熔鹽中,，以石墨坩堝為陽極,，用不銹鋼網(wǎng)做成陰極，TiO?粉末直接放入陰極籃中在兩極間加電壓進(jìn)行恒流電解,，采用的電壓高于CaO的分解電壓而低于CaCl?的分解電壓,，Ca2+在陰極上還原為鈣，氧在陽極上與碳生成CO或CO2,。由于TiO?和鈣的密度差異,，兩者并不直接接觸，TiO?被溶解在熔鹽中的鈣還原為金屬鈦,。
據(jù)稱此方法可大幅度降低生產(chǎn)成本,，可用來生產(chǎn)鈦粉[iii]，與FFC工藝有相似的優(yōu)缺點(diǎn),，所產(chǎn)鈦金屬氧含量較髙,。
5.PRP工藝
此方法是日本學(xué)者 Okabe等提出的，它是將TiO?和助熔劑CaO或CaCl?混合均勻后制成所需的形狀在800℃燒結(jié),，燒結(jié)后的固體樣品放入不銹鋼容器中置于熔融Ca金屬的上方,，在800~1000℃范圍內(nèi)Ca蒸氣與TiO?反應(yīng)生成Ti和CaO，產(chǎn)物酸洗后可以得到純度為99%的鈦粉末,，產(chǎn)其氧含量可降至2800×106,。
6.QiT工藝
加拿大的魁北克鈦鐵公司是有名的鈦渣生產(chǎn)公司。該公司2003年申請了鈦渣電解法還原金屬鈦的,該工藝的產(chǎn)品是熔體鈦,，可以澆鑄成錠,、坯,。采用不同的電解液、陽極和操作方法,，可以有幾種不同的概念設(shè)計(jì),。但基本的概念設(shè)計(jì)都包含熔鹽電解質(zhì)，如CaF?[iv]進(jìn)入反應(yīng)室,，熔融的鈦渣引入反應(yīng)室以及隨后的電解過程,。
固體電解質(zhì)、熔渣和金屬形成襯里層保護(hù)電解槽的內(nèi)部和底部,，襯里層的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,，它解決了產(chǎn)物的污染問題。該技術(shù)已經(jīng)用于大型電弧爐熔煉鈦鐵礦,。電解采用一步法或兩步法,。在兩步法中，電解的第一步是提純鈦渣,，除去Fe,、Cr、Mn,、V等雜質(zhì),。在電解液/熔渣陰極界面上生成的液滴由于重力作用沉降至反應(yīng)室底部。金屬混合物累計(jì)達(dá)到一定程度通過底部的放液口排出,，然后進(jìn)入第二步,。在更高的溫度下，電解還原第一步產(chǎn)出的熔渣,，從而得到金屬鈦,。
如果僅為一步反應(yīng)，鈦渣就需要用有很高Ti品位的Sorel[v]渣或更高品位的USG渣,，總Fe量需低于14%(以FeO計(jì)),，否則必須采用兩步法。由于有許多用于汽車和其他市場上的低成本的合金都含有一定的鐵,，因此其中含有鐵并不是問題,。如果把其他金屬氧化物加人到熔體中，就可以得到合金,。
例如,，加人氧化鋁和可以得到Ti-6Al- 4V合金。與其他提取方法一樣,，該工藝需要解決的問題是產(chǎn)品組成的控制,、產(chǎn)物質(zhì)量的測試及成本分析等。
7.MER工藝
這是MER公司開發(fā)出的一種全新的電解還原工藝,，該工藝以TiO?或金紅石和碳為陽極,，氯化物的混合物作為電解液,。該陽極技術(shù)曾用于鎂和鋁的電解提取。TiO?或金紅石粉末與含碳的原料以及粘結(jié)劑攪拌均勻后模壓成型制成電極,，經(jīng)加熱處理制成復(fù)合陽極,。電解時(shí)，陽極上放出CO/CO?混合氣體,，溶解的Ti3+離子在陰極上放電還原為金屬鈦,。該方法可用鈦鐵礦作為原料生產(chǎn)鈦鐵合金,。
8.USTB工藝
2005年,，北京科技大學(xué)朱鴻民教授等提出了種新型的熔鹽電解提取海綿鈦的方法—TiO、TiC可溶性固溶體陽極電解生產(chǎn)純鈦的方法,。
它是將碳和二氧化鈦或碳化鈦和二氧化鈦粉末按化學(xué)反應(yīng)計(jì)量混合壓制成型,，在一定條件下制成具有金屬導(dǎo)電性的TiO·mTC陽極，然后以堿金屬或堿土金屬的鹵化物熔鹽為電解液,，在一定溫度下進(jìn)行電解,，鈦以低價(jià)離子形式溶解進(jìn)入熔鹽中，并在陰極沉積,，陽極所含碳,、氧形成碳氧化物氣體CO、CO?或O?放出,，該方法可獲得高純度的金屬鈦粉末,，其中含氧<300×106含碳<700×10，達(dá)到*標(biāo)準(zhǔn),，并且陰極電流效率可達(dá)89%,。
該方法突出的優(yōu)點(diǎn)是電解過程可以連續(xù)進(jìn)行，并且沒有陽極泥產(chǎn)生,，工藝簡單,，成本低，無污染,。
金屬鈦的提取是冶金界重要的研究領(lǐng)域,，熔鹽電解工藝被認(rèn)為是最有希望取代克勞爾的鈦冶金工藝。作為儲量巨大而又非常重要的鈦資源,，釩鈦磁鐵礦的綜合利用意義重大,。縱觀目前鈦提取工藝的研究開發(fā)現(xiàn)狀,，以TiCl4為前驅(qū)體的提取工藝在降低成本方面普遍困難,，而以TiO?為原料直接制備金屬鈦值得進(jìn)一步深入研究，若技術(shù)問題得以突破,，有希望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,。
