四氯化钛的生产

四氯化钛的生产

国内由高钛渣生产四氯化钛主要采用沸腾氯化、铜丝除钒工艺，主要设备有：氯化炉、收尘器、淋洗塔、过滤器、浓密机、浮阀塔、铜丝塔、蒸馏釜、液氯蒸发设备等。

TICL4生产的主要过程是：原料金红石与煅后石油焦按一定的比例（质量比10：3）混和后加入氯化炉，在氯气流的作用下，呈流态化状态，在这个过程中，气相与固相物质充分接触，强化了传质、传热效果，加快了反应速度。过程反应所需的温度靠氯化反应放出的热量来维持。正常的反应温度维持在800～1100℃。生成的TiCl4、FeCl3、AlCl3、SiCl4、VOCl3、CO、CO2等混合气体进入收尘、冷凝系统。经收尘冷凝器降温后除去其中部分高沸点及固体杂质，再经循环淋洗塔冷凝降温、沉降过滤获得液态的粗TiCl4。未被氯化的炉料及挥发温度较高的氯化物以残渣形式留在炉内，定期从排渣口排出

四氯化钛生产工艺

四氯化钛的生产过程主要是由配料、氯化和精制三部分组成。(1)配料工段、

来自高位料仓合格粒度的富钛料与破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋输送机，经初混后送入流化器，风送至氯化工段，经旋风和布袋收尘卸入混合料仓，供氯化炉使用。

(2)氯化工段

来自混合料仓的富钛料和石油焦连续加入氯化炉，通入氯气在高温下

反应生成含TiCl4的混合气体，向混合气体中喷入精制返回钒渣泥浆和粗四氯化钛泥浆以回收TiCl4，并使热气流急剧冷却，在分离器中分离出矾渣、钙、镁、铁等氯化物固体杂质。分离器顶部排出的含TiCl4气体进入冷凝器，用粗TiCl4循环冷却液将气态TiCl4冷凝，冷凝尾气再经冷冻盐水冷凝后，废气进入废气处理系统处理合格后由烟囱排空。粗TiCl4送至精制工段除钒。分离器排渣经处理后去专用渣场堆放。

氯化工艺主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化三种方法。沸腾氯化是现行生产四氯化钛的主要方法(中国、日本、美国采用)，其次是熔盐氯化(独联体国家采用)，而竖炉氯化已被淘汰。沸腾氯化一般是以钙镁含量低的高品位富钛料为原料，而熔盐氯化则可使用含高钙镁的原料。

(3)精制工段

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。其中，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。这些杂质对于用作制取海绵钛的TiCl4原料而言，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。

精制的原理一般用蒸馏方法去除FCCl3等高沸点杂质，用精馏方法去除SiCl4等低沸点杂质，用置换等化学方法去除沸点相近杂质中的VOCl3。目前常用的除钒试剂有铜、铝粉、硫化氢和有机物等，但优缺点各异。国内采用铜丝除钒，前苏联采用铝粉除钒，而日本、美国采用H2S和有机物除钒。