废旧钛材去哪儿了？一块“边角料”的循环之旅

钛很贵。海绵钛一吨十几万，加工成航空级材料成本再翻几倍。更关键的是，钛从矿石到金属的过程极其耗能——从钛铁矿到四氯化钛，再到镁还原成海绵钛，每一步都要耗费大量能源。

所以没人舍得把钛废料扔掉。钛工业可能是金属行业里最“抠门”的——几乎每一克钛都有归宿。

废料从哪儿来？

钛废料主要来自两个环节：生产加工和产品退役。

加工过程中，无论是锻造还是机加工，都会产生大量余料。锻造会产生固态废料，机加工则产生类似锯末的金属屑——航空发动机和起落架等关键部件加工时，这些钛屑源源不断。此外还有小棒料头、拉伸试样、实验室块样、金相小样、紧固件废料等“超小规格残料”。产品退役——退役的飞机、潜艇、化工设备拆解后，也留下了大量钛材。

据估计，全球钛废料市场规模2025年已达到11.86亿美元。

废料怎么回收？

钛回收有一套成熟的技术路线，根据废料的形态和纯度选择不同工艺。

大块残料相对好处理——经过表面清理后，直接送入真空电弧重熔（VAR） 或电子束冷床熔炼（EBCHM） 炉重熔。这些设备在真空或高能电子束环境下工作，能有效去除杂质，重新生成致密的钛锭。

钛屑麻烦得多——体积小、表面积大、容易氧化，如果含有过高氧元素，直接重熔会导致性能不达标。所以钛屑必须先经过清洗、筛分、破碎、压块等预处理，再与少量原生海绵钛混合后压制电极、重熔。

近年来，新技术不断涌现。哈工大团队开发了含氢等离子电弧熔炼技术，通过氢等离子体高效去除钛合金废料中的氧等杂质。冷床炉熔炼技术则可以大量使用回收钛原料生产再生钛锭，被认为是目前降低钛材成本、实现资源循环最有效的手段之一。

再生钛能干什么用？

这取决于回收钛的纯度和质量控制水平。

高品位的钛废料可以回到原级别使用——在重熔过程中与原生海绵钛混合稀释。2025年6月，空客牵头、法国EcoTitanium公司生产的全球首块含退役航空钛材的航空级铸锭中，回收钛含量达到了75%，剩余25%为原生海绵钛，完全满足航空级材料质量要求。这块铸锭随后被加工成机身钛锻件，正式投入新机制造——退役飞机上的钛，回到了新飞机上。

中航重机贵阳产业园的一条标准化再生循环生产线，已将“边角料”源源不断转化为航空装备可用的钛合金材料。截至2026年8月，该产业园已累计完成钛合金返回料铸锭177吨。

陕西天成航材的国内首条航空级钛合金再生生产线，可以在不同材料中添加30%到80%不等的再生钛合金原料。

对于无法回到原级别的高杂质废料，则会降级使用——低品位钛废料被用于生产钛铁合金，或者最终变成钛白粉涂料。从航空到民用，一条完整的降级链条清晰可见。

为什么“闭环回收”越来越热？

航空业是钛回收的最大推手。

空客的航空级钛废料闭环回收项目，能耗仅为传统海绵钛生产工艺的四分之一，实现了4倍节能效果。截至2025年1月，空客法国厂区已向EcoTitanium交付了460吨钛废料。

赛峰集团同样建立了钛屑闭环回收体系——钛屑经清洗、化学分析后重返熔炼炉，与新钛混合后多次重熔成型，生成性能不变的钛坯，循环反复。

在国内，钛回收的产业化也在加速。除了中航重机贵阳产业园和陕西天成航材，南科大教授团队创立的思锐增材也完成了千万级融资，研发再生钛合金粉末。从“废料”到“原料”的嬗变，正在从实验室走向工厂。