前言

我国钒钛资源非常丰富，已探明钛资源储量（以TiO2计）7.2亿吨，约占世界总储量的1/3，钒资源储量（以V2O5计）4290万吨，约占世界总储量的21％。钛资源被开采并深加工成钛白粉和钛合金材等产品，广泛应用于航空航天、汽车、化工、海洋和涂料等领域，钒资源被开采并深加工成合金添加剂和催化剂等产品，广泛应用于钢铁冶金和化工等领域。钒钛不仅是我国重要的战略资源，也是应用广泛的民用产品。

钒钛资源主要以钒钛磁铁矿、钛铁矿和石煤等形式存在。攀枝花-西昌地区和承德地区是我国主要的钒钛磁铁矿产区，钛铁矿广泛分布在云南、广东、广西及海南等地。钛精矿产地主要集中于攀西和云南等地，澳大利亚、东南亚等已成为我国重要的钛矿进口国。钛白粉产地遍及全国，但主要集中在攀西、沿海地区和云南。海绵钛生产分布于全国各地。钛合金材主要集中在陕西宝鸡和东北、华东地区。石煤提钒遍及全国各地。钒产品主要集中在攀西。2008年，攀枝花市被中国矿业协会授予“中国钒钛之都”称号，宝鸡也素有“中国钛谷”之称的美誉。2013年，攀枝花、西昌、雅安等地被国家授予“攀西战略资源创新开发试验区”。

随着航空航天、汽车产业等对钛（合金）材需求的增加，以及民生改善对钛白粉和高强度钢需求的增强，钒钛产业呈现出欣欣向荣的局面，生产技术与成本的竞争也越加激烈，钒钛从业人员对技术创新的需求也更迫切。国内外虽有一些关于钒和钛方面的书籍，但多数都是讲解原理、工艺和设备，数据较少，内容欠全面，深度不够。研发人员和从事技术创新的工程技术人员，深感身边缺少一本在热力学和动力学理论上有一定深度的书；大中专院校的本科生和研究生，想要深入学习钒钛学科，想要深入研究钒钛课题，也有同感。为此，作者编著了本书以飨读者，以期为钒钛行业尽微薄之力。

本书以物理化学的基本概念为基础，主要介绍其在冶金、化工、材料、熔盐、选矿、环保等领域广泛应用的物理化学理论模型，深入分析了钛铁矿、钛渣、人造金红石、熔分渣、含钛高炉渣、硫酸法钛白粉、四氯化钛、氯化法钛白粉、海绵钛、钛（合金）锭、钛（合金）材、钛（合金）粉、钛铁、碳化钛、氮化钛、钒渣、石煤、五氧化二钒、三氧化二钒、金属钒、钒铁合金、钒铝合金、氮化钒、碳化钒、钒电池等产品生产过程中的热力学和动力学理论。所论述的物理化学问题均是钒钛行业人员关注的焦点和难点。

本书的编著是在作者长期的生产、科研、教学活动和技术交流过程中的经验积累和资料积累的基础上完成的。全书编排在结构上由浅入深、先远后近，第1章讲述物理化学概论，浓缩了物理化学、冶金物理化学、熔盐物理化学、材料物理化学等的精髓，以此作为读者可信手拈来的研发工具；第2章～第6章深入分析了主要钛产品提取过程中的热力学和动力学，第7章～第11章深入分析了主要钒产品提取过程中的热力学和动力学。创新的关键在于理论和技术层面的深层次掌控和突破，对热力学过程和动力学过程的透彻理解是基础和关键，本书所选内容均是钒钛行业从业人员在生产和科研活动中经常遇到的难点和重点，研究成果取自于国内外钒钛领域的期刊文献、硕博论文、研究报告及作者本人的研究成果等，经作者遍览筛选后再凝练加工而成，这些成果都具有一定的深度。全书编排在内容上以产品为主线，考虑到钛产品在GDP中的比例远较钒产品大以及钛的重要战略地位，本书将钛排列于前，而钒排列于后，但在称谓上仍然遵照传统的先钒后钛的习惯。

本书的编著参阅了大量公开和未公开的文献资料，这些文献涉及的单位主要有：中国科学院过程工程研究所、中国工程物理研究院、攀枝花钢铁研究院、北京有色金属研究院、西北有色金属研究院、长沙矿冶研究院、沈阳铝镁设计研究院、东北大学、清华大学、攀枝花学院、四川大学、北京科技大学、中南大学、上海大学、昆明理工大学、华东理工大学、重庆大学、贵州大学、天津大学、成都理工大学、西北工业大学、武汉理工大学、西安建筑科技大学、宝钛集团、攀钢集团、云南新立集团、遵义钛业公司、西部超导公司等。涉及的作者主要有梁英教、车荫昌、梁连科、傅献彩、莫畏、邓国珠、孙康、黄道鑫、陈厚生、申泮文、杨守志、席振伟、马俊伟、张力、刘云龙、居殿春、李文兵、程洪斌、金作美、温旺光、肖锥琴、张履国、狄伟伟、王文豪、高成涛、王明华、刘玉民、崔爱莉、郝琳、李靖华、向斌、倪月琴、罗雷、赵小花、孙来喜、陈庆红、孙健、肖建平、李丹柯、甄小鹏、李兰杰、李新生、何东升、曾孟祥、顾东燕、于三三、王永钢、罗冬梅、许昂风、陈铁军、徐耀兵、刘清才等。由于数量众多，恕不一一列举，更多可参见参考文献和文中内容，这些单位和个人都是钒钛行业的骨干，具有较深厚的学识和专业功底，编著者在此对他们的辛勤劳动表示衷心的感谢。

本书在编著与出版过程中得到了许多同事、同行、朋友、领导以及部分同学的帮助，他们有的查阅资料，有的购买参考书籍，有的打字复印，有的制图编辑，有的解答疑难，有的在工作和生活中给予方便。编著者在此向他们表示诚挚的谢意。

本书第3章的3.8节、第4章的4.2节、第9章的9.8节、9.9节由彭富昌编著；其余章节由邹建新编著。全书由邹建新审校和统稿。

本书内容具有理论性和工具性的特色，基础数据翔实，理论有一定深度。本书可作为钒钛领域研发人员、工程技术人员、专家学者的参考书籍。也可作为大中专院校的专业教材和钒钛行业机构的培训教材。

由于作者水平有限、经验不足，书中难免存在不妥之处，恳请专家和读者不吝赐教、批评指正。

编著者

2016年5月于“中国钒钛之都”攀枝花

e-mail：cnzoujx@sina.com