工業(yè) TiCl4 全部是以 TiO2 為原料經(jīng)氯化后提純制取的，TiCl4制備提純工藝復雜，成本高，這也是導致 Kroll 法生產(chǎn)成本較高的一個(gè)主要原因。如果以 TiO2為原料直接還原制備金屬鈦，無(wú)疑會(huì )大幅度降低鈦的生產(chǎn)成本。但 TiO2 為原料熱還原制備金屬鈦存在如下缺點(diǎn): ①采用金屬熱還原法還原氧化鈦的過(guò)程中，TiO2還原難以徹底，產(chǎn)品中存在鈦的低價(jià)氧化物以及鈦氧固溶體，導致鈦合金的氧含量較高( Mg 做還原劑時(shí)

還原產(chǎn)物中 Ti －O 固溶體中氧的去除極限為 0.5%，鋁的還原極限在 0.1% 以上，Ca 在 700 ℃ 下的還原極限為 0. 02% ，相對較低) ; ②還原過(guò)程中，金－渣分離困難，合金中夾雜物殘留過(guò)多，特別是當以鋁為還原劑時(shí)，低價(jià)鈦的氧化物與氧化鋁形成固溶體，很難分離徹底; ③當以鋁為還原劑時(shí)，鋁與鈦易形成合金，難以去除。因此，以 TiO2 為原料熱還原制備金屬鈦通常不采用鋁和鎂為還原劑，一般以鈣為還原劑。

2.1 傳統以 TiCl4 為原料的電解工藝傳統以 TiCl4 為電解原料的熔鹽電解基本原理是在惰性氣體保護條件下，在 600 ～ 1000 ℃ 的溫度范圍內，利用惰性電極電解 TiCl4 來(lái)制備金屬鈦。傳統以 TiCl4 為原料的電解工藝曾經(jīng)被認為是有可能取代 Kroll 法的工藝，但經(jīng)過(guò)長(cháng)期的實(shí)驗探究以及半工業(yè)化實(shí)驗證明，該方法存在電流效率低、電解槽中反應難以控制等問(wèn)題。