粗四氯化钛的主要杂质---乘钒钛文化之风 创钒钛经济之业

粗四氯化钛的主要杂质---乘钒钛文化之风创钒钛经
济之业
原创邹建新等
粗四氯化钛必须进行精制，否则由于杂质的影响将大大地影响下游钛产品的加工性能。

粗四氯化钛是一种红棕色浑浊液，含有许多杂质，成分十分复杂。

粗四氯化钛的主要杂质
粗四氯化钛中重要的杂质有SiCl4、AlCl3，FeCl3、FeCl2、VOCl3、TiOCl2、Cl2、HCl等。

这些杂质在四氯化钛液中的含量是随氯化所用原料和工艺过程条件不同而异的。

对于用作制取海绵钛的TiCl4原料而言，这些杂质几乎都是程度不同的有害杂质，特别是含氧、氮、碳，铁、硅等杂质元素。

对于制取颜料钛白的原料而言，特别要除去使TiCl4着色（也就是使TiO2着色）的杂质，如VOCl3、VCl4、FeCl3、FeCl2、CrCl3、MnCl2和一些有机物等，但TiOCl2则不必除去。

1.杂质的类型
按杂质在TiCl4冷凝过程中所收集到的物态和溶解度的不同，粗四氯化钛中的杂质主要包括可溶性气体、液体、固体和不溶性固体悬浮物四大类，如表4.6.3所示。

表4.6.3 粗四氯化钛中的主要杂质分类
可溶于TiCl4中常温下为气体H2、O2、HCl、Cl2、CO、CO2、COCl2、COS
常温下为液体S2Cl2、CCl4、VOCl3、SiCl4、CHCl3、CCl3COCl、SnCl4、CS2
的杂质常温下为固体AlCl3、FeCl3、NbCl5、TaCl5、MoCl5、C6Cl6、TiOCl2、Si2OCl6固体悬浮物TiO2、SiO2、MgCl2、ZrCl4、FeCl2、C、FeCl3、MnCl2、CrCl3
TiCl4是从氯化过程的气体中冷凝得到的，在TiCl4液化时（TiCl4熔点-23.6℃，沸点135.9℃）有些杂质溶于TiCl4中，淋洗TiCl4时也掺入不熔固体杂质。

这些杂质在四氯化钛液中的含量随氯化所用原料和工艺过程条件不同而异。

杂质含量如表4.6.4所示。

2.除去杂质的方法
对于不溶悬浮固体杂质（TiO2、SiO2、VOCl3、MgCl2、ZrCl4、FeCl2、MnCl2、CrCl3），可用固液分离方法除去，工业中因TiCl4中浆黏度大过滤困难，通常采用沉降方法分离。

对可溶性气体杂质，在处理过程会中随温度的升高而除去。

而可溶性液体和固体类杂质因溶解在TiCl4中，属于难分离杂质，这类杂质可依据其沸点的不同除去。

表4.6.5所列一些物质的沸点数据，如控制温度在136℃以下降低沸点杂质除后，剩余的VOCl3和Al2Cl6再用化学方法除去。

表4.6.4 粗TiCl4中杂质的大致含量（质量分数），%
生产
方法TiCl4
杂质成分
Fe Al Mn Si V 游离Cl2
固体悬浮物
/g.L-1
竖炉
氯化
>98 0.004 0.01 0.009 0.07 0.08 3.6 熔盐>98 0.0002 0.001 0.001 0.08 0.05 3.1
氯化沸腾
氯化>98
0.01-
0.04
0.01-
0.04
0.01-
0.02
SiCl4
0.1-0.6
0.005-
0.1
0.05-0.3
表4.6.5 一些物质的沸点
物质TiCl4SiCl4VOCl3Fe2Cl6Al2Cl6沸点/℃136 56.5 126.8 31.8 180.2
参考文献：《钒钛产品生产工艺与设备》，北京：化工出版社，作者：邹建新等，2014.01 （钒钛资源综合利用四川省重点实验室【攀枝花学院】，cnzoujx@）。