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制取金属钛的原料主要为金红石，其中含二氧化钛大于96%。缺少金红石矿的国家，则采用钛铁矿制成的"高钛渣"，其中含二氧化钛90%左右。因天然金红石涨价和储量日减，各国都趋向于用钛铁矿制成富钛料，即高钛渣和人造金红石。钛在1791年被发现，而第一次制得纯净的钛却是在1910年，中间经历了一百余年。原因在于：钛在高温下性质十分活泼，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。
冶炼钛时，要经过复杂的步骤。把钛铁矿变成四氯化钛，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反应，就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的，还必须把它们在电炉中融化成液体，才能铸成钛锭。但制造这种电炉又谈何容易！除了电炉的空气必须抽干净外，更伤脑筋的是，简直找不到盛装液态钛的坩埚，因为一般耐火材料都含有氧化物，而其中的氧就会被液态钛夺走。
后来，人们终于发明了一种“水冷铜坩埚”的电炉。这种电炉只有中央一部分区域很热，其余部分都是冷的，钛在电炉中熔化后，流到用水冷却的铜坩埚壁上，马上凝成钛锭。用这种方法已经能够生产几吨重的钛块，但它的成本就可想而知了。
工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制取金属钛。为了除去杂质Fe2(SO4)3，加入铁屑，Fe3+还原为Fe2+，然后将溶液冷却至273K以下，使得FeSO4·7H2O（绿矾）作为副产品结晶析出。
锻烧偏钛酸即制得二氧化钛。工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将二氧化钛（或天然的金红石）和炭粉混合加热至1000～1100K，进行氯化处理，并使生成的TiCl4，蒸气冷凝。
二氧化钛在1070K用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛。这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼，最后制成各种钛材。得到的TiCI4，经过高温（1250℃左右）情况下分解TiCI4=Ti+2CI2，由此得到纯钛。
金属镁还原四氯化钛。按摩尔比将四氯化钛在惰性气体中用金属镁还原，反应温度控制在900℃左右，可制得海绵状钛。副产品氯化镁可通过在真空中、加热1000℃的条件下从钛中分离出来。
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