Titan og titanlegeringer har viktig bruksverdi innen romfart, biomedisin og andre felt på grunn av deres utmerkede egenskaper, men fremstilling av titan og titanlegeringer ved tradisjonell metall termisk reduksjon har problemer med høyt energiforbruk og høye kostnader. For øyeblikket er fremstillingsteknologien til titan og titanlegeringer i transformasjonsstadiet fra høy-kloreringsmetallurgi til lav-elektrokjemisk metallurgi. Det er to hovedtekniske retninger for fremstilling av titan og titanlegeringer – metall termisk reduksjon (Hunter, Kroll, DRTS, etc.) og smeltet salt elektrokjemi (FFC, OS, smeltet salt elektroavsetning, etc.).
Omfattende komparativ analyse av termisk reduksjonsmetode og smeltet salt elektrokjemisk metode
Utviklingen og standardiseringen av høy-kvalitet i titanindustrien har blitt et uunngåelig krav for transformasjon og oppgradering av industrien. Sammenligningen av fordelene og ulempene ved dagens ordinære titanekstraksjonsteknologi er beskrevet i tabell 1. Kroll- og Hunter-metodene er to klassiske teknikker for industriell produksjon av titansvamp. Blant dem har Hunter-metoden gradvis blitt erstattet av Kroll-metoden og den nye elektrolysemetoden på grunn av dens lave produksjonseffektivitet og høye energiforbruk, men den har fortsatt forskningsverdi i titan med høy-renhet eller spesielle bruksscenarier. På grunn av prosessens kompleksitet, høyt energiforbruk og intermitterende produksjon, forblir produksjonskostnadene for Kroll-metoden høye, noe som alvorlig begrenser dens stor-anvendelse. De siste årene har smeltet saltelektrokjemi (som FFC, USTB og andre prosesser) tiltrukket seg mye oppmerksomhet på grunn av fordelene som grønt, lite-karbon og kontinuerlig produksjonspotensial. Selv om disse prosessene fortsatt er i overgangsfasen fra laboratorie- til pilottesting, forventes de å oppnå industriell anvendelse ved å fokusere på å bryte gjennom sentrale tekniske flaskehalser som nåværende effektivitetsforbedring, produktrenhetskontroll og utstyrsforsterkningsstabilitet.
Den utbredte bruken av titan og titanlegeringer på forskjellige felt som romfart og medisinsk driver utviklingen av produksjonsprosessene. Til tross for de nåværende gjennombruddene innen titanekstraksjonsprosesser, er det ikke funnet noen teknologi som erstatter Kroll-metoden i industrien. Fra den tidligste Hunter-metoden til FFC-metoden og OS-metoden, selv om energiforbruk og miljøforurensning er redusert til en viss grad, møter de fortsatt problemer som lav strømeffektivitet og manglende evne til å produsere kontinuerlig.
Elektrokjemi med smeltet salt anses som et levedyktig alternativ til Kroll-metoden i industrien på grunn av potensialet for lav-forurensning, kontinuerlig produksjon. Blant dem har USTB-metoden gjort store gjennombrudd innen titanekstraksjon, og oppnådd semi-kontinuerlig produksjon samtidig som den produserer titan med høy-renhet. I tillegg kan elektroavsetningsmetoden med smeltet salt direkte fremstille titanlegeringer, og unngå det høye energiforbruksproblemet i den tradisjonelle legeringsprosessen.
