Els aliatges de titani i titani tenen un valor d'aplicació important en aeroespacial, biomedicina i altres camps a causa de les seves excel·lents propietats, però la preparació d'aliatges de titani i titani mitjançant la reducció tèrmica de metalls tradicionals té els problemes d'alt consum d'energia i alt cost. Actualment, la tecnologia de preparació de titani i aliatges de titani es troba en l'etapa de transformació de la metal·lúrgia de cloració d'alta-energia a la metal·lúrgia electroquímica de baix-carboni. Hi ha dues direccions tècniques principals per a la preparació de titani i aliatges de titani: reducció tèrmica metàl·lica (Hunter, Kroll, DRTS, etc.) i electroquímica de sal fosa (FFC, OS, electrodeposició de sal fosa, etc.).
Anàlisi comparativa exhaustiva del mètode de reducció tèrmica i del mètode electroquímic de sal fosa
El desenvolupament i l'estandardització d'alta-qualitat de la indústria del titani s'han convertit en un requisit inevitable per a la transformació i l'actualització de la indústria. La comparació dels avantatges i desavantatges de la tecnologia d'extracció de titani actual es detalla a la taula 1. Els mètodes Kroll i Hunter són dues tècniques clàssiques per a la producció industrial d'esponges de titani. Entre ells, el mètode Hunter s'ha substituït gradualment pel mètode Kroll i el mètode d'electròlisi emergent a causa de la seva baixa eficiència de producció i un alt consum d'energia, però encara té valor de recerca en titani d'alta-puresa o escenaris d'aplicació especial. A causa de la complexitat del procés, l'elevat consum d'energia i la producció intermitent, el cost de producció del mètode Kroll continua sent elevat, cosa que restringeix seriosament la seva aplicació a gran-escala. En els darrers anys, l'electroquímica de sal fosa (com ara FFC, USTB i altres processos) ha cridat molta atenció a causa dels seus avantatges, com ara el potencial de producció contínua, de baix-carbon i verd. Tot i que aquests processos encara es troben en l'etapa de transició de les proves de laboratori a les proves pilot, s'espera que aconsegueixin una aplicació industrial centrant-se a trencar els colls d'ampolla tècnics clau com ara la millora de l'eficiència actual, el control de la puresa del producte i l'estabilitat de l'amplificació de l'equip.
L'aplicació generalitzada de titani i aliatges de titani en diferents camps com l'aeroespacial i la medicina està impulsant l'avenç dels seus processos de producció. Malgrat els avenços actuals en els processos d'extracció de titani, no s'ha trobat cap tecnologia que substitueixi el mètode Kroll a la indústria. Des del mètode Hunter més antic fins al mètode FFC i el mètode OS, tot i que el consum d'energia i la contaminació ambiental s'han reduït fins a cert punt, encara s'enfronten a problemes com ara una baixa eficiència de corrent i la incapacitat de produir contínuament.
L'electroquímica de sal fosa es considera una alternativa viable al mètode Kroll a la indústria pel seu potencial de producció contínua de baixa-contaminació. Entre ells, el mètode USTB ha fet grans avenços en l'extracció de titani, aconseguint una producció semi-contínua alhora que es produeix titani d'alta-puresa. A més, el mètode d'electrodeposició de sal fosa pot preparar directament aliatges de titani, evitant el problema d'alt consum d'energia en el procés d'aliatge tradicional.
