四氯化钛（TiCl4）是制备钛及钛合金或钛白粉的重要中间原料。当前工业上生产TiCl4的方法主要有沸腾氯化法和熔盐氯化法。与沸腾氯化法相比,熔盐氯化法具有对原料适应性强、氯化温度低、可以处理高钙镁原料等优点,是最适合我国钛工业的氯化方法。目前采用熔盐氯化生产四氯化钛的过程中,熔盐氯化炉内熔盐组分波动,造成了熔盐介质鼓泡,“冒槽”,生产中产生大量的废弃熔盐等一系列问题。这在一定程度上制约了熔盐氯化技术的进一步发展。因此,对低品位高钙镁钛渣用熔盐介质的物理化学性质研究具有重要的意义和实际应用价值。对钛渣氯化过程进行热力学研究:采用HSC在熔盐氯化温度范围内,计算并绘制出钛渣氯化中反应的?Gθ随温度的关系曲线,结果表明,在不加碳的条件下,TiO2的直接氯化反应不能自发进行。在加碳的条件下,高钙镁钛渣中各组分在熔盐氯化温度下均可发生氯化反应,高钙镁钛渣中各物质的氯化顺序为CaO>MnO>MgO>Fe2O3>Fe O>TiO2>Al2O3>Si O2。同时,分析了各氯化产物的饱和蒸气压,氯化物的相应挥发性次序为SiCl4>TiCl4>AlCl3>FeCl3>FeCl2>MnCl2>MgCl2>CaCl2。在MgCl2,CaCl2和FeCl2组成的熔盐体系中,用Factsage绘制了相图,确立了低品位高钙镁钛渣碳热氯化用熔盐组分相的构成。针对熔盐介质中,由于固相物含量高造成的测试难题,本文采用真空熔融分层技术,将熔盐介质与未反应钛渣、石油焦剥离,研究了工业生产中熔盐介质的密度、表面张力和粘度等物性,找出了在700～800℃下熔盐体系的物性变化规律,填补了熔盐氯化生产用熔盐介质的物性数据缺失,为科学指导熔盐氯化生产调控熔盐组成奠定了坚实的基础。对NaCl-MgCl2-CaCl2三元熔盐体系的实验研究,在不同温度、不同组成条件下进行熔盐物性测定实验。重点研究了NaCl-MgCl2-CaCl2三元熔盐体系中各组分对其物理化学性质的影响规律:提高NaCl含量可以降低熔盐体系的密度和粘度。提高MgCl2含量,熔盐体系的密度也随之增大,熔盐体系的粘度呈现先减小后增大的趋势。提高CaCl2含量,熔盐体系的密度和粘度均会增大。熔盐体系表面张力的测试结果表明:在NaCl-CaCl2在熔盐体系中加入MgCl2可以降低熔盐体系的表面张力。同时,确立了MgCl2、CaCl2在高钙镁钛渣熔盐氯化过程中的控制范围:熔盐体系中MgCl2含量应控制在12.5～26.3%之间。CaCl2的含量应低于10%。这一结果可以直接应用于熔盐氯化工艺生产中。同时,获得了组分为NaCl-55%、MgCl2-35%、CaCl2-10%的较优熔盐体系,为我国高钙镁钛渣熔盐氯化的最优熔盐体系提供理论依据。