钢研晟华在2018年公布了一项颠覆性的金属钛冶炼工艺，产业化成功与否不好说，但的确是个脑洞大开的冶炼新工艺，把流程压缩到不能再压缩的程度。
新工艺的电解装置
1-电源；2-阴极导电坩埚；3-阳极导电坩埚；4-钠离子传导坩埚；5-TiCl4连接管
工作原理
1、阳极室内，阳极室NaCl熔盐发生氧化反应生成Cl2和Na+，钛氧化物、碳质还原剂以及生成的Cl2发生碳热氯化反应生成TiCl4。（把沸腾氯化过程压缩到阳极坩埚内）
2、生成TiCl4通入阴极室NaCl熔盐，Na+通过钠离子传导坩埚定向迁移至阴极室；（原理像是钠离子电池中钠离子穿过固体电解质隔膜）
3、极室内，Na+还原形成金属钠，溶解在阴极室NaCl熔盐中，TiCl4与金属钠发生还原反应，生成金属钛和NaCl熔盐（把亨特法钠还原压缩到阴极坩埚内）
阳极坩埚内的反应：
1、2NaCl - 2e＝2Na+ + Cl2
2、TiO2+2Cl2+2C＝2CO+TiCl4
生成的TiCl4和CO混合气体经冷凝分离得到TiCl4，加压注入阴极室NaCl熔盐。生成的Na+通过钠离子传导膜定向迁移至阴极室。
阴极坩埚内的反应：
1、Na++e＝Na
2、4Na+TiCl4＝4NaCl+Ti
总反应：TiO2+C＝Ti+CO
关键工艺参数：
1、熔盐的熔池温度可以控制在810～950°C，这样不仅能够保证阳极室NaCl熔盐能够熔化完全并具有流动性，同时还可以避免钠离子传导坩埚发生烧结反应影响传导性。
2、为了降低阳极室NaCl熔盐的熔化温度，上述阳极室NaCl熔盐中可以加入MClx，M为K、Mg或Ca，x为1或2，MClx可以起到辅助熔剂的作用，从而能够降低NaCl熔盐的熔化温度
3、为了保证碳质还原剂与TiO2两者能够充分反应，提高，且碳质还原剂适当过量，碳质还原剂与TiO2的质量比可以为1～2：5
4、电解电压可以为3.5～4.5V，电解时间(即一个反应周期)可以为2～4h，经过一个反应周期后得到的金属钛可以冷却至常温
5、钠离子传导坩埚4的材质为NASICON，钠超离子导体，分子式是Na3Zr2Si2PO12
6、阴极导电坩埚2和阳极导电坩埚3可以为石墨或其它导电金属坩埚
优势：
与现有技术相比，本发明提供的金属钛的制备方法采用两步法制备金属钛，在阳极室电解产生Cl2，并进行钛氧化物的碳热氯化反应，Na+离子通过定向迁移至阴极室被还原为金属钠，溶解在阴极熔池中还原TiCl4制备金属钛。整个过程中电解质NaCl不消耗，是一个循环利用过程，可以认为是反应介质。由于阳极室反应物钛氧化物、阴极室反应物TiCl4不参与电解过程，从而消除了溶解度的限制。同时，由于电解反应具有选择性，从而消除了电解电压的限制，提高了电流效率。同时，上述金属钛的制备方法引入钠离子传导坩埚膜实现Na+定向迁移，限制了电解副反应的发生，同样能够提高电流效率以及电解电压的选择范围。
阳极区域氧化钛的氯化率高于85％，阴极区域钛的还原率高于90％，金属钛中氧含量小于0.005％
感想：
同志们，开心一下、开开脑洞就可以了，千万别当真！
