鋼研晟華在2018年公布了一項顛覆性的金屬鈦冶煉工藝，產業化成功與否不好說，但的確是個腦洞大開的冶煉新工藝，把流程壓縮到不能再壓縮的程度。
新工藝的電解裝置
1-電源；2-陰極導電坩堝；3-陽極導電坩堝；4-鈉離子傳導坩堝；5-TiCl4連接管
工作原理
1、陽極室內，陽極室NaCl熔鹽發生氧化反應生成Cl2和Na+，鈦氧化物、碳質還原劑以及生成的Cl2發生碳熱氯化反應生成TiCl4。（把沸騰氯化過程壓縮到陽極坩堝內）
2、生成TiCl4通入陰極室NaCl熔鹽，Na+通過鈉離子傳導坩堝定向遷移至陰極室；（原理像是鈉離子電池中鈉離子穿過固體電解質隔膜）
3、極室內，Na+還原形成金屬鈉，溶解在陰極室NaCl熔鹽中，TiCl4與金屬鈉發生還原反應，生成金屬鈦和NaCl熔鹽（把亨特法鈉還原壓縮到陰極坩堝內）
陽極坩堝內的反應：
1、2NaCl - 2e＝2Na+ + Cl2
2、TiO2+2Cl2+2C＝2CO+TiCl4
生成的TiCl4和CO混合氣體經冷凝分離得到TiCl4，加壓注入陰極室NaCl熔鹽。生成的Na+通過鈉離子傳導膜定向遷移至陰極室。
陰極坩堝內的反應：
1、Na++e＝Na
2、4Na+TiCl4＝4NaCl+Ti
總反應：TiO2+C＝Ti+CO
關鍵工藝參數：
1、熔鹽的熔池溫度可以控制在810～950°C，這樣不僅能夠保證陽極室NaCl熔鹽能夠熔化完全並具有流動性，同時還可以避免鈉離子傳導坩堝發生燒結反應影響傳導性。
2、為了降低陽極室NaCl熔鹽的熔化溫度，上述陽極室NaCl熔鹽中可以加入MClx，M為K、Mg或Ca，x為1或2，MClx可以起到輔助熔劑的作用，從而能夠降低NaCl熔鹽的熔化溫度
3、為了保證碳質還原劑與TiO2兩者能夠充分反應，提高，且碳質還原劑適當過量，碳質還原劑與TiO2的質量比可以為1～2：5
4、電解電壓可以為3.5～4.5V，電解時間(即一個反應周期)可以為2～4h，經過一個反應周期後得到的金屬鈦可以冷卻至常溫
5、鈉離子傳導坩堝4的材質為NASICON，鈉超離子導體，分子式是Na3Zr2Si2PO12
6、陰極導電坩堝2和陽極導電坩堝3可以為石墨或其它導電金屬坩堝
優勢：
與現有技術相比，本發明提供的金屬鈦的製備方法採用兩步法製備金屬鈦，在陽極室電解產生Cl2，並進行鈦氧化物的碳熱氯化反應，Na+離子通過定向遷移至陰極室被還原為金屬鈉，溶解在陰極熔池中還原TiCl4製備金屬鈦。整個過程中電解質NaCl不消耗，是一個循環利用過程，可以認為是反應介質。由於陽極室反應物鈦氧化物、陰極室反應物TiCl4不參與電解過程，從而消除了溶解度的限制。同時，由於電解反應具有選擇性，從而消除了電解電壓的限制，提高了電流效率。同時，上述金屬鈦的製備方法引入鈉離子傳導坩堝膜實現Na+定向遷移，限制了電解副反應的發生，同樣能夠提高電流效率以及電解電壓的選擇範圍。
陽極區域氧化鈦的氯化率高於85％，陰極區域鈦的還原率高於90％，金屬鈦中氧含量小於0.005％
感想：
同志們，開心一下、開開腦洞就可以了，千萬別當真！
