生產工藝主要包括鎂還原蒸餾法(即克羅爾法)和鈉還原蒸餾法在工業生產中的應用。其他方法目前處於實驗室階段，預計未來十年克羅爾法仍將是主要生產方法。克羅爾法生產工藝流程為:鈦礦-電爐冶煉生產高鈦渣-氯化生產四氯化鈦-精煉提純生產精制四氯化鈦-鎂還原-蒸餾生產海綿鈦-成品粉碎包裝。如果采用全流程生產(氯化鎂循環)，按目前的原料市場，每噸海綿鈦的生產成本約為6.5萬元。
生產出來的海綿鈦需要用真空電弧爐鑄造成鈦錠(或鈦合金)，然後鍛造或紮成相應的管、板或絲，才能用於工業。
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