钛是一种具有优异的物理和化学性质的金属。它质轻、强度高、耐腐蚀并兼有外观漂亮等综合性能,在航空、航天、工业生产等多种领域有着广泛的应用。目前钛的工业生产工艺为Kroll工艺,该工艺流程复杂,导致了钛生产成本居高不下。熔盐电脱氧固态二氧化钛制取金属钛的方法,是一种新型的炼钛方法,该方法流程短,并且无污染,具有很好的发展前景。本文对熔盐电脱氧固态二氧化钛制取金属钛的方法进行了较为系统的研究。　　 计算了钛电解相关物质的理论分解电压,测定了电解不同时间后电解槽的反电动势。结果表明,在950℃条件下,采用惰性阳极和活性阳极(石墨)时各物质的理论分解电压按CaCl2、CaO、TiO2的顺序依次降低。钛电解的过程是TiO2阴极多步还原的过程,TiO2先被还原为高价的钛氧化物,钛的高价氧化物再被还原为低价的钛氧化物或金属钛。　　 通过低电压电解实验和不同阴极电解对比实验并结合循环伏安法研究了阴极反应的过程。结果表明,在没有CaO被还原的情况下,二氧化钛阴极可以直接被还原。在正常电解的情况下,阴极进行的主要电极反应是二氧化钛的直接电还原反应,同时在阴极也会存在一定的钙热还原反应,只是反应强度较弱。　　 研究了CaCl2、CaCO3和H2TiO2三种添加剂对二氧化钛块性质的影响。结果表明,在TiO2阴极中加入15％(mass)的CaCl2,明显增大了阴极的显气孔率和颗粒之间的接触面积。大的显气孔率和颗粒接触面积,增加了阴极与电解质的接触面积,进而更有利于电解的进行。　　 确定了较佳的电解工艺参数,电解温度为950℃,电解时间为7h,槽电压为3.0V,以纯氯化钙为熔体,以带有刚玉套简的石墨坩埚为电解槽,在此工艺条件下,电解得到了氧含量为0.29％的金属钛块。