钛的发现要追溯到18世纪末叶。1791年英国分析化学家格雷戈尔(Gregor)牧师,在分析他家乡康沃尔的曼纳坎山谷中的一种黑色矿砂时,发现其中45.25%的成分是某种未知元素的白色氧化物,余者为51%氧化铁、3.5%硅化物、0.25%氧化锰。当时被分析的矿砂.就是今日的钛铁矿。以后,格雷戈尔将发现的这种新元素依希腊神话中大地之子泰坦(Ti-tan)为名,正式命名为钛(Titnium),
进人19世纪,有多位科学家相继制得不纯的金属铁。但到发现铁的一百多年后的1910年,才由美国的亨特(Hunter)在一只钢弹中用钠还原纯四抓化钛,制得具有高温塑性的含氧量低的铁(纯度99.9%);后来,发展成为现代工业的钠还原法(亨特法)生产工艺。
1938年,卢森堡冶金zj****克劳尔(Kroll)发展了钛的制取技术,发明了用惰性气体盆作保护气氛以防止铁重新氧化的镁还原法(用镁还原四抓化钛),制出了纯钛;它是一种多孔性金属,称为海绵钛;这便是后来发展成为至今仍广泛应用的克劳尔法工艺。由于海绵铁中含有氧等杂质,性脆而不能作为结构材料使用,仅可作为炉料用于合金钢冶炼上,所以须***将海绵钛在氮或氛气氛中用电弧熔化再铸锭后才具有加工性能,***后经轧制成材。
现在钛的应用形式主要不是金属,而是钛化物,例如铁化物中的二氧化钛,它每年要消耗掉全部钛矿开采量的90%以上。被当作白色颜料使用的铁白(Tiq),早在1908年就由娜威人杰布森(Jebusen),法鲁普(Farup)、法国人罗西(Rossi )和美国人巴顿(Barton)研究成功;后于1923年由法国塞恩一米卢兹公司率先采用他们的硫酸法工艺进行生产。到20世纪30年代,又研制成功了钛白的氯化法生产技术,此法的zl****是1932年首次由德国法本公司(拜耳公司)申请的四抓化钛气相氧化法制造颜料铁白。
在19世纪与20世纪交替年间,法国人罗西在研究铁铁矿冶炼技术上取得重大进展。
他的试验是在电炉中将铁铁矿配人能够全部还原矿中Fel〕和sio2的碳量,熔炼出铁含量约为60%的铁渣及生铁;同时,罗西以他的第一个zl****将此项技术公诸于世,从而开创了钛铁矿火法富集的先河;1901年3月罗西提出了第二个zl****,即电铝热法冶炼钛铁的zl****,也因此钛得以进人钢铁炉料的应用领域,现在含钛钢已发展成为仅次于锰钢的第二钢系,每吨钢平均要加人50g铁。法国于1901年还开始了钛磁铁矿的熔炼。俄国高铁渣的电炉熔炼始于1916年,前苏联1929年在电炉熔炼试验中得到T,q含量为78%-82%的钛渣。
钛之所以被列入稀有金属系列,是因为早年受到技术条件的限制,加上铁矿物分布分散及提取困难,误认为铁“稀有”,后来经过人们长期的认识与实践,才逐渐弄清钛的“家底”,方知铁是名副其实的“富有金属”,但业已约定俗成,也就这样沿袭下来。钛在地壳的丰度为0.61%,这在地壳的全部元素中,除了氧(47.2%)和硅(27.6%)外,地球上钦按金属排序仅次于铝(8.80%)、铁(5.10%)、钙(3.60%)、钠(2.64%)、钾(2.60%)、镁(2.10%)而位于第七位;按结构金属来计,则是铝和铁之后第三位,故有“第三金属”之称。要知道,地壳中0.61%的铁,这几乎比铜要多60()倍,比常用的铜、铅、锡、镍这4种金属的总和还要多13倍,是锰、铜、镍、锡、铅、锑、铬、钨、钥、***、铸、银、金、铂等总含量的3倍。
地球上有数百种铁的矿物和化合物,以二氧化铁、钦酸盐、钦硅酸盐形式存在的含钦矿物就达70种左右,含钦在I%以上的矿物有140多种。但从储量和品位来看具有工业价值的只有10多种。当前工业上主要利用于提铁的矿物是铁铁矿和金红石,其次是锐钦矿、板铁矿和白铁石,而钦铁矿还可同时作为产铁的原料。