电解法生产钛 译文集

《电解法生产钛 译文集》由上海第二冶炼厂、上海有色金属研究所等编译，上海科学技术情报研究所1973年出版。本书为译文集，汇集国外电解法生产钛的研究与生产实践资料。据目录，全书收译文15篇，包括《由四氯化钛电解生产高纯钛》《熔融氯化物中电解四氯化钛》《钛的电解生产》《由四氯化钛电解制取高纯钛的电解槽发展》《熔融氯化物中电解二氧化钛》《二氧化钛熔盐电解》《某些因素对电解二氧化钛制隔离钛过程的影响》《在CaF₂-MgF₂盐浴中电解钛氧化物熔融盐》《金属钛的电解制取法——TiCl₄直接电解法》《关于从TiO、TiC及Ti-C-O合金的可溶阳极电解提取钛的研究》《生产钛的电解槽》《电解法生产金属钛》《电解槽的阳极》《钛电解槽》《在NaCl、KCl、NaCl-CaCl₂及NaCl-BaCl₂-CaCl₂电解质中阳极临界电流密度》等，内容涉及四氯化钛电解、二氧化钛熔盐电解、钛氧化物电解、可溶阳极电解、电解槽结构、阳极材料与临界电流密度、电流效率、产品纯度及杂质控制等。

正文可见第一篇《由四氯化钛电解生产高纯钛》译自《J. of Metals》1968年第20卷第5期第38—41页。该文述四氯化钛的精制与电解槽：电解车间有两只相同的因科镍合金（Inconel）电解槽，主断面外径72英寸，熔盐为KCl-LiCl-NaCl低共熔化合物，熔点362℃，操作温度500℃；阳极为中心阳极，周围有多孔阴极限制阳极电解质区域，金属沉积于阴极外表面，致密沉积物约一半为金属、一半为盐；槽型由多孔陶瓷隔膜、多孔金属隔膜发展到利用沉积物本身作为多孔金属隔膜，试验工厂阴极圆筒孔眼直径3/4英寸，内衬8目镍筛网；阳极放出的氯气用罩在阳极电解质上部的圆顶金属筒收集并排至吸收系统，电解槽用氩气清洗净化。文中还述电解槽周期性操作：通电前预加约1500毫升四氯化钛，在13000安培下按2法拉第/克分子TiCl₄比例加料，随可溶钛在阴极电解质中增长逐渐增加槽电流至31000安培；加入以往炉次废钛，后改为先将废钛和TiCl₄在另一炉低共熔物中熔化后打入阴极区；辅助阴极元件使可溶钛原子价数降低到小于2.5；金属沉积继续到开路电动势达3.1伏，循环3—6个周期，直至阴极金属量达0.09—0.1磅/英寸²；每炉次随TiCl₄加入钛约900磅，持续72小时中95%金属析出在阴极上，以TiCl₄加料量为基准电流效率约90%。文中还述产品取出和金属回收、盐的回收及日产20吨钛电解厂设计估算，以1959年美元计投资约2800万美元，成本约0.98美元/磅。第二篇《熔融氯化物中电解四氯化钛》述半工业规模电解槽连续电解研究：电解质由50%NaCl、35%CaCl₂、15%BaCl₂组成，原料为精馏TiCl₄，阴极不锈钢板、阳极石墨板，阴极和阳极空间上部用粘土隔膜隔开，温度720—750℃；单个电解时间以每厘米²阴极面积安培小时表示，试验表明单个电解时间缩短到5安培·小时/厘米²时几乎全部沉积物在阴极上；还列TiCl₄通入管与隔膜不同距离时电流效率关系，确定通入管距阴极100毫米，TiCl₄消耗量约1毫升/安培·小时，试验电流效率达60—70%；半工业4—5千安培电解槽长时间试验平均电流效率58.5—60.0%，个别达70%，并讨论杂质来源和电解槽密封、TiCl₄供给器均匀性等影响。第三篇《钛的电解生产》为美国专利译文，述具有一个阳极和一个多孔阴极的电解槽，TiCl₄导入阴极电解液，低价氯化钛保存在阴极液中，金属钛沉积在阴极表面，氯气在阳极放出；初始阶段导入TiCl₄与电流比例很低，即法拉第/克分子比例高，随后逐渐增加TiCl₄导入速度至稳定阶段，接近100% TiCl₄被溶解及转化成钛金属；文中还给出电解槽结构、初始阶段比例20—40法拉第/克分子TiCl₄、稳定阶段4.5—7法拉第/克分子TiCl₄等工艺参数和实例。第四篇《由四氯化钛电解制取高纯钛的电解槽发展》述以LiCl-KCl-TiCl₂为电解质，在400—800℃内使用，采用氧化铝隔膜，槽设计成使氯气不与金属槽结构接触排出，TiCl₄连续通到熔盐表面以下，槽采用氦和氩气气氛防止空气污染；文中述设备、步骤、结果和讨论，包括电解质中Ti含量、可溶性Ti平均化合价、阴极电流密度、沉淀周期、熔盐“drag-out”比、产品布氏硬度和杂质分析等。本书译文多注明来源，内容专业，反映了20世纪60年代前后国外电解法生产钛的工艺路线、电解槽结构、操作条件和杂质控制研究状况，对钛冶金技术人员和科研人员具有参考价值。本次仅见前20页，后续内容待补。