钛加工，从矿石中提取钛以及制备用于各种产品的钛合金或化合物。
钛（Ti）是一种柔软，易延展的银灰色金属，熔点为1,675°C（3,047°F）。由于在其表面上形成化学上相对惰性的氧化膜，因此在大多数自然环境中具有极好的耐腐蚀性。此外，它重量轻，在铝和铁之间的密度（每立方厘米4.51克）。低密度和高强度的结合使其在温度高达600°C（1,100°F）的情况下成为最有效的普通金属强度重量比。
由于其原子直径与许多常见金属（例如铝，铁，锡和钒）相似，因此钛很容易合金化以改善其性能。像铁一样，金属也可以两种结晶形式存在：低于883°C（1,621°F）的六方密堆积（hcp）和在高达其熔点的较高温度下的体心立方（bcc）。这种同素异形行为以及与许多元素形成合金的能力导致钛合金具有广泛的机械和耐腐蚀性能。
尽管钛矿石丰富，但金属在高温下与空气中的氧，氮和氢具有高反应活性，因此需要复杂且昂贵的生产和制造过程。
历史
钛矿石是由英国牧师威廉·格雷戈尔（William Gregor）于1791年在康沃尔海滩的沙滩中首次发现的。几年后，德国化学家MH Klaproth对氧化物进行了实际鉴定。克拉普罗特（Klaproth）以希腊神话中的巨人泰坦（Titans）的名字命名了这种氧化物的金属成分。
纯金属钛最早是由伦斯勒理工学院（美国纽约特洛伊）的MA Hunter与通用电气公司合作于1906年或1910年生产的。这些研究人员认为，钛的熔点为6,000°C（10,800°F），因此是白炽灯灯丝的候选材料，但是，当Hunter生产的金属熔点接近1,800°C（3,300°F）时，努力被放弃了。尽管如此，Hunter确实表明该金属具有一定的延展性，他通过在真空下使四氯化钛（TiCl 4）与钠反应生产金属的方法后来被商业化，现在被称为Hunter工艺。1925年，荷兰科学家AE van Arkel和JH de Boer生产了具有显着延展性的金属，他们将四碘化钛在真空玻璃灯泡中的热细丝上解离。
1932年，卢森堡的William J. Kroll通过将TiCl 4与钙混合生产了大量的韧性钛。到1938年，克罗尔（Kroll）生产了20公斤（50磅）的钛，并确信它具有出色的腐蚀和强度性能。第二次世界大战开始时，他逃离了欧洲，并继续在美国的联合碳化物公司（Union Carbide Company）和后来的美国矿山局（US Mines of Mines）工作。到那时，他已经将还原剂从钙金属改为了镁金属。Kroll现在被公认为现代钛工业之父，而Kroll工艺是目前大多数钛生产的基础。
美国空军在1946年进行的一项研究得出结论，钛基合金是具有潜在重要意义的工程材料，因为钢或铝无法有效满足喷气飞机结构和发动机对更高强度/重量比的新兴需求。结果，美国国防部于1950年提供了生产激励措施来启动钛工业。在日本，苏联和英国建立了类似的工业生产能力。航空航天工业提供了这种动力之后，金属的随时可用为其他市场提供了新的应用机会，例如化学加工，医药，发电和废物处理。
矿石
钛是地球上含量第四高的结构金属，仅次于铝，铁和镁。可行的矿床遍布全球，包括澳大利亚，美国，加拿大，南非，塞拉利昂，乌克兰，俄罗斯，挪威，马来西亚和其他几个国家的矿床。
主要的矿物是金红石型，约占95％的二氧化钛（TiO 2）和钛铁矿（FeTiO 3），其中含50％至65％的TiO 2。第三种矿物，白三烯是钛铁矿的一种变体，铁的一部分已自然浸出。它没有特定的钛含量。钛矿物存在于冲积层和火山岩层中。矿床中通常含有3％至12％的重矿物，其中包括钛铁矿，金红石，白三烯，锆石和独居石。
