鈦精礦中，含有大量雜質(zhì)成分，在制備海綿鈦之前，我們要將其先制備成一種中間產(chǎn)品，四氯化鈦。
對(duì)于四氯化鈦的生產(chǎn)過(guò)程，雖然各個(gè)國(guó)家工藝流程上稍有差異，但主要是由配料、氯化、精制三個(gè)環(huán)節(jié)組成。
1、配料
配料工段來(lái)自高位料倉(cāng)合格粒度的富鈦料與破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋輸送機(jī)，經(jīng)初混后送入流花器，風(fēng)送至氯化工段，經(jīng)旋風(fēng)和布袋收塵卸入混合料倉(cāng)，供氯化爐使用。
2、氯化
氯化工藝主要有沸騰氯化、熔鹽氯化和豎爐氯化三種方法，沸騰氯化是現(xiàn)行生產(chǎn)四氯化鈦的主要方法(中國(guó)、日本、美國(guó)采用），其次是熔鹽氯化，而豎爐氯化已被淘汰。沸騰氯化一般是以鈣鎂含量低的高品位富鈦料為原料，而熔鹽氯化則可使用含高鈣鎂的原料。
①沸騰氯化
沸騰氯化也稱流態(tài)化氯化，是中國(guó)近幾年普遍采用的生產(chǎn)方法，在美國(guó)、日本等國(guó)家也應(yīng)用廣泛。
流態(tài)化氯化的操作溫度一般控制在1000-1050℃，在此溫度下富鈦料發(fā)生加碳氯化反應(yīng)。在實(shí)際的生產(chǎn)中，準(zhǔn)確的配炭比、氯料比、混合料粒度以及合適的氯化溫度是影響沸騰氯化的關(guān)鍵因素。
②熔鹽氯化
熔鹽氯化在俄羅斯等國(guó)較為常見(jiàn)，中國(guó)也有部分廠家采用。
缺點(diǎn)為:（1)操作和設(shè)備復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度較大，對(duì)大量的熔鹽回收處理困難，容易造成二次污染；（2)爐襯材料[ii]由于受高溫熔鹽的侵蝕壽命較短；（3)不適合大型氯化法鈦白產(chǎn)品的生產(chǎn)。
3、精制
生產(chǎn)四氯化鈦的原理是：通過(guò)蒸餾法除高沸點(diǎn)雜質(zhì)；精制過(guò)程主要是將氯化生產(chǎn)的粗TiCl4中雜質(zhì)分離出去，提純?yōu)榫稵iCl4，供下一工序生產(chǎn)使用。
粗TiCl4是一種紅棕色或淡黃色的渾濁液體，含有的雜質(zhì)按存在的相態(tài)主要有氣體、液體和固體。精制過(guò)程先分離低沸點(diǎn)雜質(zhì)，再分離高沸點(diǎn)雜質(zhì)。其中與TCL4沸點(diǎn)相近的雜質(zhì)最難分離，該過(guò)程也稱為除釩過(guò)程。
通過(guò)精餾法除低沸點(diǎn)雜質(zhì),目前工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用的粗四氯化鈦精制除釩方法有銅絲除釩法、H?S除釩法、鋁粉除釩法、礦物油除釩法等。
①銅絲除釩法
銅絲除釩可獲得高質(zhì)量的四氯化鈦，但是屬于間歇操作，不能連續(xù)生產(chǎn)，失效銅絲球的再生洗滌操作麻煩，勞動(dòng)強(qiáng)度大，易造成環(huán)境污染，也不便于從中回收釩，而且此法不適宜于含釩高和大規(guī)模生產(chǎn)海綿鈦及鈦白粉廠家使用。
②H?S除釩法
H?S是一種有惡臭味的劇毒、易燃、易爆氣體。因此，采用H?S除釩勞動(dòng)條件差、工藝較復(fù)雜。但H?S除釩效果好，成本低。對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模大的企業(yè)采用此法除釩是比較適宜的。
③礦物油除釩法
該方法在美國(guó)和日本廣泛應(yīng)用，將礦物油加入四氯化鈦中，在加熱條件下，將少量有機(jī)物加入到粗TiCl4溶液中，溶解于TiCl4中的有機(jī)物在高溫下（一般為120-138°c）碳化，逐漸裂解為高度分散、高活性的新生態(tài)微細(xì)碳粒，同時(shí)粗TiCl4中的其他氯化物雜質(zhì)對(duì)有機(jī)物的裂解具有催化作用，這種新生態(tài)的微細(xì)碳粒可選擇性吸附或還原，使其以固態(tài)形式沉淀，除釩過(guò)程產(chǎn)生聚合性黏稠的殘?jiān)?，易在加熱器壁上結(jié)疤，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，除釩成本低。
④鋁粉除釩法
鋁粉除釩的實(shí)質(zhì)是TiCl4除釩，在有AlCl?作催化劑的條件下，鋁粉可將TiCl4還原TiCl3，此低價(jià)鈦氯化物為強(qiáng)還原劑。
這種方法多為俄羅斯采用，所生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高，四氯化鈦經(jīng)過(guò)強(qiáng)還原劑處理，許多雜質(zhì)均被還原為低價(jià)物，這種方法產(chǎn)生的除釩殘?jiān)可?，且殘?jiān)讖腡iCl4中分離出來(lái)，也易從除釩產(chǎn)生的釩渣中回收釩，除釩成本低，是一種適合于海綿鈦生產(chǎn)的除釩方法。
高純度TiCl4獲得后，下一步就可以制備鈦合金的關(guān)鍵原材料之一，海綿鈦了！
終于，鈦金屬?gòu)牡V石中出發(fā)，朝著你手中的鈦合金材料，又向前邁進(jìn)了一步！
