攀钢15Kt海绵钛项目简介
海绵钛生产工艺
由我公司出资，结合攀钢研究院的技术，建成了首条攀钢高炉渣综 合利用生产四氯化钛的低温氯化中试线，为国家重点科研项目，已 完成设备调试和冷试车。
一、海绵钛生产工艺简介
采用国内钛矿生产的高钛渣∑(CaO+MgO)含量比较高，其 中：采用云南钛矿生产的高钛渣含量为1.5％～2％，采用 两广钛矿生产的高钛渣含量为2％～3％，采用攀西地区钛 矿生产的高钛渣含量为9％～11％。为解决CaO、MgO含量 高的钛渣氯化问题，国内采用无筛板氯化炉技术，同时缩 短排渣周期，使氯化钙和氯化镁及时从床层中排出，避免 其 富 集 。 其 氯 化 炉 的 内 径 为 Φ1.2 ～ 2.4m ， 采 用 内 径 为 Φ2.4m的氯化炉仅遵义钛厂一家，采用内径为Φ1.2～1.5m 的 居 多 。 无 筛 板 氯 化 炉 的 粗 四 氯 化 钛 产 能 一 般 为 21 ～ 22 t/m2.d，而遵义钛厂内径为Φ2.4m的氯化炉的产能仅为17 t/m2.d左右（单炉日产70～80吨）。
一、海绵钛生产工艺简介
炉子利用系数达到27t/m2.d，高钛渣消耗达到520kg/t，石油焦消 耗达到160kg/t，氯气消耗达到1100kg/t。达到国内先进水平。
我公司消化创新了国外先进的氯化炉密闭排渣技术，实现了带负荷 密闭排渣，保证了氯化炉的连续稳定生产。在提高产量的同时，杜 绝了排渣对环境的污染，降低了员工劳动强度，改善了作业环境。
攀枝花欣宇化工有限公司钛业分公司
攀钢海绵钛和高钛渣二期工程开工
攀钢海绵钛和高钛渣二期工程开工
佚名
【期刊名称】《中国粉体工业》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】阳春三月，万象更新。
3月1日，攀钢15kt／a海绵钛项目和高钛渣二期工程在攀枝花钒钛产业园区开工建设，钛业公司干部职工脸上洋溢着发展钛产业的豪情。
攀钢总经理助理杨天旺出席开工典礼。
【总页数】2页(P36-37)
【正文语种】中文
【中图分类】TF534.2
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海绵钛项目可行性研究报告-国内规模遥遥领先,优质产品进口依赖仍存
海绵钛项目可行性研究报告-国内规模遥遥领先，优质产品进口依赖仍存1、海绵钛是钛矿第二大应用领域（8%），是制备钛加工材的原料。
其呈现疏松多孔的海绵状，不能直接使用，需要经过熔铸加工成钛锭或者研磨加工成钛粉。
根据纯度的不同来划分，海绵钛可以分为WHTi0至MHTi4五个等级，可分中高端和低端两种，其中中高端以航空航天、船舶、医疗、体育休闲等行业为主，主要产品为零级和1级海绵钛，低端以化工、制盐、冶金等行业为需求对象，主要产品为2级、3级海绵钛。
海绵钛主流生产方法为镁热还原法，包括全流程和半流程两种工艺，其中半流程工艺成本高于全流程工艺，产能正逐步出清：1）全流程生产包括富钛料制备、氯化、四氯化钛精制、镁热还原蒸馏、氯化镁电解几个环节，企业将富钛料氧化和精制成四氯化钛，再用镁对四氯化钛还原得到海绵钛，还原过程中生成的氯化镁经过电解法还原为氯气和镁，以供循环使用，根据有色金属网数据，全流程企业生产1吨海绵钛仅需补充0.15吨镁锭；2）半流程工艺仅包括镁热还原蒸馏环节，其需要外购精制的四氯化钛，省略了氯化精制和镁电解流程，无法对镁进行循环，其成本一般高于全流程企业，根据有色金属网数据，半流程企业需要补充镁锭1.1吨左右。
假设全流程企业单吨海绵钛用高钛渣2.62吨，煅后焦0.57吨，液氮1.08吨，电耗28000千瓦时，镁锭70千克，半流程企业单吨海绵钛电耗7500千瓦时，镁锭1.2吨，四氯化钛4.42吨，粗略计算全流程单吨海绵钛原料成本3.9万元/吨，而半流程单吨海绵钛成本5.9万元/吨，远高于全流程企业，半流程生产在当前海绵钛价格下难以为继。
受2021年下半年镁锭价格大幅上涨影响，国内半流程海绵钛企业由于成本与售价倒挂相继被迫减产、停产，进而开始推进全流程改造升级工程。
至2022年年中，各家企业改造工程相继完工，我国全流程海绵钛产能占比提升至85%以上。
海绵钛全流程生产工艺海绵钛全/半流程生产工艺简图镁热还原法下，海绵钛全流程工艺和半流程工艺成本差异2、中国是最大的海绵钛生产国（62.7%），海绵钛产量实现连续多年增长。
海绵钛镁热还原项目的背景和意义
海绵钛镁热还原项目的背景和意义工业上生产海绵钛的方法是在高温下用金属镁还原TiCl4，镁热还原工艺是镁热法（克劳尔法）生产海绵钛的关键性环节。
高钛渣或人造金红石在氯化炉经过氯气氯化后，得到粗TiCl4，再通过精馏工序获得精TiCl4，在还原反应炉中，将金属镁置入反应器，通过还原加热炉升温，获得液态镁，在还原反应器大盖顶部通入精TiCl4，金属镁和TiCl4在反应器内发生复杂的高温气液混合还原反应，生成钛坨和液态MgCl2，钛坨经真空蒸馏后得到海绵钛，MgCl2外排进入电解工序循环制镁。
四川恒为制钛科技有限公司是攀枝花市第一家生产海绵钛的企业，产能已达到0.5万t/a以上，攀钢海绵钛厂已建成1.5万t/a 规模的海绵钛生产线，钢城集团公司的海绵钛生产规模达0.5万t/a，楚雄、禄劝等攀枝花周边地区的云南铜业公司、新立有色金属公司的万吨级海绵钛项目正在建设或已启动了前期工作。
由于国内产能的相对饱和，海绵钛售价（7-8万元/t）与成本（5-6万元/t）差距不大，因此，提高生产效率，降低生产成本对海绵钛生产过程开展工艺和装备技术优化研究十分必要。
镁热还原工序是影响海绵钛生产成本和质量的重要环节之一。
还原反应是周期性的，每炉反应过程是先装料，再加热，还原结束后出炉冷却，拆卸，还原周期一般需要几天才能完成。
还原工艺参数中，TiCl4加料速度、反应温度、反应压力及镁利用率等对生产周期和产品质量都有重要影响，进而影响生产效率和成本。
在还原反应器中，镁还原TiCl4时，TiCl4的加料速度控制着还原速度，并对反应温度和反应压力影响很大，直接影响海绵钛的成长结构和质量，同时决定了还原周期，当加料速度过快，热量不能及时外排，会造成高温区域，生成致密钛，当加料速度过低，会加长生产周期，降低生产效率。
因此，在还原过程中，它是一项重要的工艺参数。
国外的TiCl4平均加料速度是国内的1.8倍，因此，要缩短生产周期，增大设备生产效率，在保证海绵钛质量的情况下，必须提高加料速度。
攀钢万吨级海绵钛和高钛渣二期工程开工
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攀钢万 吨级海绵钛和 高钛 渣二期工程 开工
３月 １日，攀钢 集 团钛业 有 限责任 公 ห้องสมุดไป่ตู้ １ ×１ ／ 绵钛 项 目主 体工 程和 １ ×ｌ ／ 渣 二期 工程 在 ． ０ｔ ５ ａ海 ８ ０ｔ ａ钛
攀枝 花 钒钛 产 业 园 区开 工 ，据 悉 ，近 年 来 ，攀 钢 在 “ 大钒 钛 ”发 展 战略 下 ，大 型 钛 产业 投 资 项 目相 继上 做 马 ，意 味着 该 公 司正 在强 势 推进 钛产 业 的发展 。 攀 钢 １ ×１ ／海 绵钛 项 目建 设 总投 资 ２ ． 元 ， 计 ２ １ 底 完 工 。 主体 工 艺 引进 乌 克兰 技 术 ， ． ０ｔ ５ ａ １ ２亿 预 ００年 其 从 原料 制 备 、氯 化 、精 制 、还 蒸 、破 碎 到镁 电解 ，整 套 生产 技 术 成 熟 、可 靠 ，达 到 国 内领 先 、世 界 先进 水 平 。相 比国 内其他 海 绵 钛 企业 而 言 ，攀 钢海 绵 钛项 目技 术更 具 系 统 性 ，各 工序 之 间 连接 更 加 合理 ，循环 更
加稳 定 平衡 ，资源 利 用 更加 有 效 。其 产 品质 量优 异 ，硬 度低 于 ＨＢ１ ０ 的零 级 品达 到 ７ ％以上 ，其 中硬 度 ０ ０
ＨＢ ０的产 品将 填补 国 内 空 白，达 到美 国 、日本 等海 绵钛 生 产 的先 进 水 平 ，可 以满 足 我 国 国防 、航空 、航 ９ 天等 高端 市 场 的需 求 ，改 变 我 国高 端 钛材 长期 依赖 进 口的局 面 ，符 合 建 成 世 界 一流 钛 产 品 生产 厂 的战 略
高钛渣二期工程是在钛渣一期引进乌克兰全套技术消化吸收、改进完善的基础上建设的， 投资 ３ ５ ． 亿 ３ 元， 预计 ２ １ 年 ６月完工。 目建成后， ００ 项 攀钢钛渣生产规模将达到 １ ×１ ／， ８ ０ ｔ 钛冶炼厂将成为 国内最大、 ａ
攀钢钛业海绵钛工程(Ⅰ)标工程安全监理规划及细则
攀钢集团钛业有限责任公司1.5万吨／年海绵钛项目1200平台以上（含1200平台）基础工程安全监理细则编制：审批：贵州正业工程技术投资有限公司攀钢钛业海绵钛工程I标段项目监理部2009年03月01日目录一、工程概况 (2)二、安全监理工程师职责 (2)三、安全监理工作依据 (2)四、安全监理工作内容 (3)五、施工阶段安全监理的程序 (3)六、监理工作控制要点： (5)七、安全监理的方法及措施 (12)八、安全管理检查评分表 (13)一、工程概况1、工程名称：攀钢集团钛业有限责任公司15kt/a海绵钛项目2、工程地点：四川省攀枝花市金江镇钒钛工业园区3、建设单位：攀钢集团钛业有限责任公司4、地勘单位：中国冶金建设集团成都勘察研究总院5、设计单位：贵阳铝镁设计研究院6、总包单位：中国国际贵阳分公司7、监理单位：贵州正业工程技术投资有限公司8、质监部门：冶金工业质量监督总站攀钢监督站9、项目简介：攀钢集团钛业有限责任公司15kt/a海绵钛项目厂址坐落在四川攀枝花市金江片区的南部，金沙江右岸的钒钛工业园区内。
目前场平、挡墙工程已完工，主体工程具备开工条件。
二、安全监理工程师职责1、协助业主开展工程招标，对承包单位进行安全资质审查确认；2、协助业主与承包单位签订安全生产协议书；3、监督安全生产协议书的实施；4、审查承包单位提出的安全技术措施，并监督实施；5、监督承包单位按规定搭设安全设施；6、检查分部、分项工程安全状况和签署安全评价意见；7、参与工程事故分析和处理，督促安全技术防范措施实施和验收；8、督促承包单位及时整理现场安全管理文件资料；9、协助业主组织竣工验收。
10.参与工程结算和其它与工程安全有关事项。
三、安全监理工作依据1、《建设工程安全生产管理条例》；2、《中华人民共和国安全生产法》；3、《中华人民共和国建筑法》；4、《建筑施工企业安全生产许可证管理规定》；5、《建筑施工安全检查标准》；6、《施工现场临时用电安全技术规范》；四、安全监理工作内容1、严格执行《建设工程安全生产管理条例》，贯彻执行国家现行的安全生产法律、法规，建设行政主管部门的安全生产的规章制度和建设工程强制性标准以及攀钢集团钛业有限责任公司安全管理部门的相关规定；2、督促施工单位落实安全生产的组织保证体系，建立健全安全生产责任制；3、督促施工单位对工人进行安全生产教育及分部分项工程的安全技术交底；4、审核施工方案及安全技术措施；5、检查并督促施工单位按照建筑施工安全技术标准和规范要求施工，落实分部、分项工程或各工序的安全防护措施；6、监督检查施工现场的消防工作、冬季防寒、夏季防暑、文明施工、卫生防疫等各项工作；7、进行质量安全综合检查。
海绵钛项目钢结构技术标I标段
施工组织设计1.1编制依据1、攀钢集团钛业有限责任公司15kt/a海绵钛项目Ⅰ标段建安工程招标文件。
2、设计图纸；3、国家及行业现行的有关规范和标准规定；4、我公司质量体系文件及相关的作业指导书；5、我公司承担类似工程的建设经验；6、根据本工程特点。
1.2编制原则1、符合招标文件的要求，按照甲方的要约目标和要求来编制施工组织设计，响应招标文件。
2、符合工程施工的程序和客观规律及本工程的施工特点。
3、以我公司的技术、装备、人员素质为条件，采用科学的方法，先进的管理，优化的配置，完善的措施，实现业主目标。
4、我公司施工人员对本工程施工流程的熟悉和了解，采取先进合理的施工主案和管理措施。
1.3工程概况工程名称：攀钢集团钛业有限责任公司15kt/a海绵钛项目Ⅰ标段建安工程。
工程地点：四川省攀枝花市施工工期：I标段A包绝对工期357天,B包绝对工期155天。
质量标准：合格率100%，标段内各子项主体工程全部达到优良，标段内各子项工程优良率≥85%，其中标段内主要子项如（注明子项）必须达到优良。
严格遵照《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理条例》、《房屋建筑工程质量保修办法》、《建设项目（工程）竣工验收办法》及其它有关法律、行政法规和部门规章，以及业主对本工程管理方面的相关规定。
3.2适用标准、规范本合同工程应执行设计图纸中规定的技术要求，设计图纸中未注明的应执行相应现行国家、行业规范和标准。
结构部分主要包括以下内容：镁电解车间/镁精炼车间（G977-36/39）主要施工内容包括厂房内部钢支架、吊车轨道及连接件、平台钢格板、屋面支撑檩条、拉条、爬梯及栏杆、通风管道及支架的制作和安装；同分管道球阀、镀锌钢管的安装。
5#10KV配电所(G977-37)主要施工内容包括钢梯、栏杆的制作及安装。
氯压机室（G977-40)主要施工内容门式钢架构建、厂房内部钢平台（柱、梁等）、檩条及支撑系统、钢吊车梁、吊车轨道及连接件、钢梯及栏杆、通风管道的制作和安装。
钢企海绵钛生产工艺
一、攀枝花钢企欣宇化工有限公司5000 吨/年海绵钛建设项目（一）海绵钛生产工艺原理海绵钛生产是将TiO2 氯化-还原成金属钛的过程，其生产过程是先将固态TiO2氯化成气态TiCl4，再经反复气化-液化除去杂质，最后以金属镁还原TiCl4 得到金属钛。
另外将反应生成的电解成金属镁和氯气循环使用。
下面分别叙述各工段的原理。
①氯化工艺原理高钛渣在连续沸腾炉内在还原气氛下加氯气氯化，并在800～1000℃条件下生成四氯化钛气体。
其反应方式如下：2 2 4 2 TiO + C + 2Cl ⎯⎯→TiCl + COTiO 2C 2Cl TiCl 2CO 2 2 4 + + ⎯⎯→ +高钛渣中的杂质在上述条件下同时被氯化生成杂质氯化物。
V O 3C 3Cl 2VOCl 3CO 2 5 2 3 + + ⎯⎯→ +气态四氯化钛及杂质氯化物在收尘器冷却至180℃，大部分杂质氯化物由气体变为固体，经旋风收尘除去大部分杂质和粉尘，余下的四氯化钛气体经四氯化钛液体（由冷冻盐水对其间接冷却）冷凝喷淋后，得到四氯化钛液体，经沉降分离后上清液为中间产品粗四氯化钛。
②精制工艺原理粗四氯化钛需加入铝粉除去沸点相近钒的氯化物，再利用TiCl4与杂质氯化物的沸点不同，经反复气化和液化，除去杂质得到精TiCl4，主要的反应原理如下：(1) 除钒和高沸点物在反应罐中加入铝粉、精TiCl4 并通入氯气反应，生产AlCl3 作为催化。
在有AlCl3 作为催化的条件下，在TiCl4 钛沸点（136oC）或沸点以上的温度下反应生成三氯化钛，即制造三氯化钛浆液（含固体TiCl3 和AlCl3 的四氯化钛浆液）：2Al＋3Cl2 2AlCl33TiCl4＋Al 3 TiCl3＋AlCl3在蒸馏釜中加入粗TiCl4、三氯化钛浆液，在釜中进行除钒。
VOCl3 ＋TiCl3 VOCl2↓＋TiCl4800～1000℃136℃37(2) 除低沸点物TiCl4 + SiCl4 TiCl4↓（液态）+ SiCl4↑（气态）(3)除碳TiCl4 + C TiCl4↑（气态）+ C↓（固态）③还原蒸馏生产工艺原理精四氯化钛与熔融金属镁在800～1000℃条件下发生还原反应：4 2 TiCl + 2Mg ⎯⎯→Ti + 2MgCl反应结束后，经真空蒸馏作业将残留的氯化镁和过量的金属镁与海绵钛分离净化，得到成品海绵钛。
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攀钢集团钛业有限责任公司15Kt/a海绵钛项目简介
攀钢“十一五”发展规划明确提出“做大钒钛、做精钢铁、做好资源、做强企业”，在这一战略思想的指导下，攀钢将实施一系列钛产业重大投资项目，使钛产业成为国内最大，国际上具有重要影响的钛产品完整的产业体系，而其中一个关键项目就是海绵钛工程，项目结合攀枝花钛铁矿资源的特点，引进乌克兰的熔盐氯化生产技术，采用“I”型炉生产海绵钛，所生产的产品定位于军工、航天、航空、医疗等高端市场。
1、项目产品及规模
本项目产品商品海绵钛，生产产能商品15000吨/年，优质品率达80%以上。
2、工艺流程简介
2.1海绵钛生产工艺流程
见附图1。
2.2海绵钛生产的各工序简介
2.2.1氯化原料准备
本工序按照盐氯化车间原料的要求将高钛渣、石油焦、氯化钠进行加工。
高钛渣经过球磨机磨细后进入棒式磁选机进行磁选；石油焦经过筛分后进入圆锥破碎机进行破碎，然后再进行干燥和磁选；氯化钠干燥后和加工过
的高钛渣、石油焦一起加入氯化炉中进行粗四氯化钛生产。
2.2.2熔盐氯化
本工序采用熔盐氯化法生产粗四氯化钛（CTT）。
升温后氯化炉中的钛渣和焦炭悬浮在氯化钠熔盐介质中，和通入的氯气反应生成TiCl4。
生成的氯化产物以气体形式进入收尘室除去高沸点杂质，经收尘室后，气体混合物被送到喷淋洗涤器，在喷淋洗涤器中用四氯化钛循环矿浆对其进行喷淋，以洗涤出杂质并对混合气体降温。
从喷淋洗涤器出来的气体混合物送入喷淋冷凝器中冷凝。
喷淋槽中的冷凝物通过溢流进入收集罐，再由泵打入沉降槽中沉降，上部澄清液即为氯化工序产品—粗四氯化钛。
2.2.3精制TiCl4
精制工序是除去粗四氯化钛中的杂质（包括气体、液体和固体杂质），以使四氯化钛中杂质含量满足生产海绵钛要求。
四氯化钛精制采用铝粉除钒，通过蒸馏塔除去四氯化钛中的钒，一级精馏除低沸点杂质，二级精馏除去高沸点杂质。
2.2.4还原蒸馏
本工序采用克劳尔法以及先进的设备“I”型炉来生产海绵钛。
来自精制车间的精四氯化钛用Mg去还原，然后再真空蒸馏还原产品，以除去残留在海绵钛砣孔隙中的Mg和MgCl2，达到提纯除杂的目的。
2.2.5海绵钛砣加工
本工序采用液压顶出机将海绵钛砣从还原罐中顶出后清理底部与侧面的杂质，再将还蒸过程、除杂过程控制参数符合控制要求的海绵钛砣被送到高品质海绵钛加工线，其它送商品级海绵钛生产线。
2.2.6镁电解
本工艺采用流水线式电解工艺，将还蒸车间产生的MgCl2电解，电解槽阳极产生的氯气送往氯气过滤压缩车间进行净化压缩，然后返回氯化车间，电解产生的粗镁送镁精炼车间精炼，然后返回还蒸车间，通过本工序的运作，实现镁和氯气的循环利用。
3、项目优势
3.1立足于攀枝花钛资源的综合利用
本项目立足于攀钢钛业公司生产的含TiO278%钛渣为基本原料，实现了立足于攀枝花资源综合利用的基本目标。
3.2实现了攀钢海绵钛产品立足于高起点，满足军工等高端应用的战略目标
本项目获得的优质海绵钛产品的产出率见下表：
与国内现有海绵钛生产厂相比，本项目产品质量优异，可满足军工、航天等高端市场的需要，高档产品占总能力的70%以上，其中TG90牌号的产品填补了国内的空白，国内TG100的产品只占总量的5%～10%，产品质量达到了美国、日本等世界海绵钛生产国的先进水平，符合建成世界一流钛产品生产厂的战略目标。
中国海绵钛标准（GB/T2524-2002）
3.3水电资源
攀枝花地处金沙江河畔，水资源极为丰富，电力资源也十分充足，装机容量达330万KW的二滩电站已全部投产并网发电，这为项目建设提供了充足的优惠的资源，大大降低产品的生产成本，为产品参与市场竞争创造了有利条件。
3.4先进技术的引进
本项目引进乌克兰的先进生产工艺，采用先进的工艺设备，以及高级自动化控制技术，这为后序产品质量提供了强力保障。
4、技术特点
由于攀枝花钛矿直接冶炼的高钛渣中钙镁含量过高，不能采用大型沸腾氯化技术生产TiCl4，从而制约了攀枝花钛渣的应用。
海绵钛项目转变思路，采用乌克兰引进的熔盐氯化技术，克服了攀枝花钛渣的高钙镁问题，实现了攀枝花钛渣的直接利用，充分发挥了攀枝花钛资源特点。
熔盐氯化收率高，产品质量高，氯化工序钛回收率不低于92%，单台产能不低于85t/d，每吨海绵钛的液氯消耗量由国内的1.4t减少到1.05t，尾氯及CO排放总量远远低于国内工艺水平。
氯气在海绵钛生产工艺中循环使用，吨海绵钛的液氯消耗量的减少，意味着除了必须的杂质氯耗外，本项目的氯气排放量更少了，大大减少了环境污染物的排放总量。
精制采用Al粉除钒，杂质引入少，污染小，成本低且钒可以回收利用，精TiCl4产品质量优于国内技术水平。
还原蒸馏采用I型炉，具有单台产能大，占地面积小、事故容易处理等特点，工厂钛总收率达到88.3%，高于国内75%～83%的水平。
流水线式200KA镁电解及精炼技术远远高于国内技术，吨镁电耗为12900Kwh，为国内吨镁电耗的79%，大大减少了项目能耗。
而先进的技术装备水平，也保证了电解氯气浓度高达90%，远远高于国内技术的50%～60%，电解阳极氯气经压缩后可直接用于氯化，减少了新氯消耗和尾气排放。
本项目严格控制尾气排放，采用五级洗涤系统，进一步加强了尾气洗涤处理能力和效率，确保尾气达标排放。
开发了尾气洗涤废盐酸和含次氯酸钠的废盐水的处理新工艺，解决了废盐酸的出路问题，若该项目成功实
施，每年能够从尾气中回收Cl2约2000t。
尾气处理过程中形成的废水，没有采用简单的中和排放方式，而是处理成为盐水后送氯碱厂使用，以减少废水排放。
提出并形成了海绵钛生产中的氯碱循环理念。
5、项目进展
项目已于2008年元月开始场平施工，年底完成；外方基本设计已在2008年7月完成审查，全厂初步设计在10月初进行了第一次审查，预计在12月完成；外方详细设计在2009年4月完成；厂房基础施工预计在2009年元月底开始，项目预计在2010年二季度建成投料。
附图1：
氯化镁
钛坨顶出四级破碎
7。