還原物料及還原劑 海綿鈦的工業生產原料為TiCl4，鎂或鈉為還原劑。選用TiCl4而不采用TiO2作原料是因為TiO2比TiCl4更穩定，而且Ti-O系不僅可生成多種價態化合物，還可形成穩定的含氧量較低的難于還原的Ti-O固溶體。Ti%26mdash;Cl系不形成固溶體，TiCl4較易被還原成金屬。此外，TiCl4在常溫下為液態，較易提純，便于傳輸，并易于實現較大規模生產。 采用金屬鎂作還原劑的主要原因是：鎂的還原能力強，可將TiCl4全部還原成金屬，生成的是金屬鈦而不是鈦的低價氯化物；過程為放熱反應，可維持自熱生產；鎂資源較豐富，且易于提純，還原過程生成的MgCI2可排放出爐，經電解制成金屬鎂可循環使用。金屬鈉用作還原劑亦具類似鎂的特點，但難于循環利用。 海綿鈦質量 鎂熱還原法生產的優質海綿鈦，其布氏硬度不大于110，含鈦量在99.6％以上，雜質含量(質量分數w／％)為：Fe%26lt;0.10，Cl%26lt;0.08，si%26lt;0.03，C%26lt;0.03，N%26lt;0.02，O%26lt;0.08。海綿鈦中雜質的主要來源如下：(1)還原劑鎂或鈉帶入的雜質氧、鐵等，原料TiCl。帶入的氧、硅、碳和鐵等；(2)由大氣和氬氣帶入的雜質氮和氧；(3)作業過程中若溫度過高，反應罐壁的鐵可 轉入海綿鈦中，鐵銹亦可經氣相遷移將鐵轉入鈦中；(4)還原過程生成的氯化物若分離不凈，可導致海綿鈦中殘存的氯超過標準。為使產品海綿鈦質量符合要求，可采取的措施有：必須采用純度合格的原材料(TiCl4、鎂、鈉、氬氣)，確保還原一蒸餾系統的氣密性，并保持所需的真空度；清除反應罐和各部件的鐵銹和水分；選定合理的工藝操作制度，嚴格控制溫度；保證有足夠的過量鎂，并正確判定真空蒸餾終點。