铁矿的方法制取二氧化钛

截至1995年底，世界金红石（包括锐钛矿）储量和储量基础分别为3330万t和16440万t，资源总量约2.3亿t（TiO2含量，下同），主要集中在南非、印度、斯里兰卡、澳大利亚。世界钛铁矿（TiO2）储量和储量基础分别为2.743亿t和4.353亿t，资源总量约10亿t；主要集中在南非、挪威、澳大利亚、加拿大和印度。
　　截至1996年底中国保有原生钛（磁）铁矿（折TiO2）储量35704.09万t（其中A+B+C级23191.50万t）；钛铁矿（砂矿）矿物储量3803.19万t（其中A+B+Ｃ级2147.17万t）；金红石矿物储量256.86万t（其中A+B+C级73.73万t)；金红石TiO2储量750.86万t（其中A+B+C级242.43万t）。
　　若将中国1996年保有钛铁矿砂矿的A+B+C级矿物储量2147.17万t按含TiO2 48％折算，则其TiO2储量为1030.64万t，仅占同年世界钛铁矿(TiO2)27000万t的3.83％；若再将其与原生钛磁铁矿岩矿（TiO2）的A+B+C级储量（23 191.50万t）中目前可利用的约占50％以粒状钛铁矿产出的（TiO2）储量11595.75万t相加，其TiO2总储量为12626.4万t，则占同年世界钛铁矿（TiO2）储量27000万t的47.76％，从这个意义上说，我国可称为世界钛铁矿资源最丰富的国家。
　　若将中国1996年保有金红石矿物的A+B+C级储量73.73万t按含TiO2 94％折算成TiO2储量为69.31万t，再加上同年金红石（TiO2）的A+B+C级储量242.43万t，合计为311.74万t，则占同年世界金红石（TiO2）储量3330万t的9.36％，此可见中国金红石资源并不丰富。
[编辑本段]钛的冶炼
　　钛在1791年被发现，而{dy}次制得纯净的钛却是在1910年，中间经历了一百余年。原因在于：钛在高温下性质十分活泼，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。
　　工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿（精矿），发生下面的化学反应：
　　FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
　　FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
　　FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
　　Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O
　　为了除去杂质Fe2(SO4)3，加入铁屑，Fe3+ 还原为Fe2+，然后将溶液冷却至273K以下，使得FeSO4·7H2O（绿矾）作为副产品结晶析出。
　　Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀，反应是：
　　Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
　　TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
　　锻烧偏钛酸即制得二氧化钛：
　　H2TiO3 == TiO2+H2O
　　工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2（或xx的金红石）和炭粉混合加热至1000～1100K，进行氯化处理，并使生成的TiCl4，蒸气冷凝。
　　TiO2＋2C＋2Cl2＝TiCl4＋2CO-
　　在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛：
　　TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti
　　这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼，{zh1}制成各种钛材。
　　也可以通过反应：Ti+2I2＝TiI4
　　得到的TiI4经过高温（1250℃左右）情况下分解：
　　TiI4＝Ti+2I2
　　由此得到纯钛棒。
　　钛及钛合金的特性、用途
　　纯钛是银白色的金属，它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43% ，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。钛耐高温，熔点1942K，比黄金高近1000K ，比钢高近500K。

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