中文摘要：

目前，工业生产金属钛主要采用克劳尔法（镁热还原法），此工艺的主要优点在于可以生产出高纯度的金属钛。然而，该方法却存在工艺流程繁琐，生产周期长，能耗大，成本高，环境污染大等缺点，难以满足市场的要求，限制了钛的生产与应用。本开发工艺提出以钛矿石（TiO2）为原料，以熔融盐（CaCl2）为载体，利用金属热还原法直接还原钛矿石制备金属钛的研究方案。具体而言，本研究包括钛矿石原料的制模成型，焙烧去杂，金属热还原，酸洗等主要步骤。研究结果表明1）利用金属钙蒸气为还原剂的金属热还原法实现TiO2直接还原制备金属钛可行；2）综合考虑能耗和试验周期等因素，最佳还原条件取还原温度1273K，还原时间6h为宜；3）采用醋酸和盐酸结合的酸洗方式，可实现酸洗提纯金属Ti；（4）酸洗过程中酸体积浓度越大，酸洗时间越长，金属Ti的纯度将越高；（5）综合考虑酸耗、酸洗效率以及酸洗过程中物料受污染的程度，实验室最佳进出条件为50%醋酸酸洗6h和20%盐酸酸洗0.5h的组合。相关数据成果为开发出一种新型低成本环境友好型金属钛制备工艺提供理论基础和坚实的实验室数据。