O titânio e as ligas de titânio têm importante valor de aplicação na indústria aeroespacial, biomedicina e outros campos devido às suas excelentes propriedades, mas a preparação de titânio e ligas de titânio pela redução térmica tradicional do metal apresenta os problemas de alto consumo de energia e alto custo. Atualmente, a tecnologia de preparação de titânio e ligas de titânio está em fase de transformação da metalurgia de cloração de alta-energia para a metalurgia eletroquímica de baixo-carbono. Existem duas direções técnicas principais para a preparação de titânio e ligas de titânio – redução térmica de metais (Hunter, Kroll, DRTS, etc.) e eletroquímica de sal fundido (FFC, OS, eletrodeposição de sal fundido, etc.).
Análise comparativa abrangente do método de redução térmica e método eletroquímico de sal fundido
O desenvolvimento-de alta qualidade e a padronização da indústria do titânio tornaram-se um requisito inevitável para a transformação e atualização da indústria. A comparação das vantagens e desvantagens da atual tecnologia de extração de titânio convencional é detalhada na Tabela 1. Os métodos Kroll e Hunter são duas técnicas clássicas para a produção industrial de esponja de titânio. Entre eles, o método Hunter foi gradualmente substituído pelo método Kroll e pelo método emergente de eletrólise devido à sua baixa eficiência de produção e alto consumo de energia, mas ainda tem valor de pesquisa em titânio de alta pureza ou cenários de aplicação especiais. Devido à complexidade do processo, ao alto consumo de energia e à produção intermitente, o custo de produção do método Kroll permanece elevado, o que restringe seriamente sua aplicação em-grande escala. Nos últimos anos, a eletroquímica de sal fundido (como FFC, USTB e outros processos) tem atraído muita atenção devido às suas vantagens, como verde, baixo-carbono e potencial de produção contínua. Embora estes processos ainda estejam na fase de transição dos testes laboratoriais para os testes piloto, espera-se que alcancem aplicação industrial, concentrando-se na superação de gargalos técnicos importantes, como a melhoria da eficiência atual, o controle da pureza do produto e a estabilidade da amplificação do equipamento.
A ampla aplicação de titânio e ligas de titânio em diferentes campos, como aeroespacial e médico, está impulsionando o avanço de seus processos de produção. Apesar dos avanços atuais nos processos de extração de titânio, nenhuma tecnologia foi encontrada para substituir o método Kroll na indústria. Desde o primeiro método Hunter até o método FFC e o método OS, embora o consumo de energia e a poluição ambiental tenham sido reduzidos até certo ponto, eles ainda enfrentam problemas como baixa eficiência de corrente e incapacidade de produção contínua.
A eletroquímica de sal fundido é considerada uma alternativa viável ao método Kroll na indústria devido ao seu potencial para baixa-poluição e produção contínua. Entre eles, o método USTB fez grandes avanços na extração de titânio, alcançando produção semi{2}}contínua e produzindo titânio de alta{3}}pureza. Além disso, o método de eletrodeposição de sal fundido pode preparar ligas de titânio diretamente, evitando o problema de alto consumo de energia no processo de liga tradicional.
