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任务五镁热还原法制取海绵钛知识点：还原原理

还原原理

《轻金属冶金生产》项目五钛冶金生产

目前工业上主要采用镁热还原法生产海绵钛，把四氯化钛放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反应，就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的，还必须把它们在电炉中熔化成液体，才能铸成钛锭。

热力学原理TiCl4+Mg=1/2Ti+MgCl2△Go<0说明镁对氯的亲和力大于钛，反应可以进行，但应注意钛是典型的过渡金属，其反应可能按下顺序被还原：

Ti4+Ti3+Ti2+Ti2TiCl4+Mg=2TiCl3+MgCl2△Go<0

2TiCl3+Mg=2TiCl2+MgCl2△Go<0TiCl2+Mg=Ti+MgCl2△Go<0还原原理

《轻金属冶金生产》项目五钛冶金生产

还原过程中当镁量不足时，可能出现镁的二次作用，使还原率降低。

3TiCl4+Ti=4TiCl32TiCl3+Ti=3TiCl2镁热还原过程是一个十分复杂的多相反应过程，主要原因如下：①反应放热大，过程需在高温、惰性气氛下进行，并需严格控制还原反应器温度。②镁热还原过程为多相反应，反应表面不断变化，还原过程不断产生新相。③反应过程中钛有生成低价氯化物的能力。如钛的低价氯化物的生成与歧化、钛与四氯化钛的二次反应等多种副反应进行。这些副反应随还原过程的进行，可在不同阶段、反应器内不同部位发生。④反应器内温度、压力、物质浓度均非恒定。这不仅与还原生产过程的间歌性有关且与过程中定期排放氯化镁制度有关。⑤整个还原反应过程，伴随物料的接触、化学反应的进行、海绵钛成型

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