精制中不同除钒试剂对TiCl_(4)及海绵钛质量对比分析研究

介绍了为研究不同除钒工艺生产的四氯化钛产品质量情况,以同一批次粗四氯化钛原料,分别开展了铝粉除钒与脂肪酸除钒工业试验研究。研究结果表明,采用铝粉除钒与脂肪酸除钒生产的精四氯化钛产品中FeCl_(3)、SiCl_(4)、VOCl_(3)和AlCl_(3)基本相当,但脂肪酸除钒生产的四氯化钛中总碳和总氧含量相对偏高,且精馏后总碳和总氧含量波动更大,两种工艺制备的四氯化钛用于海绵钛生产后,海绵钛产品质量基本相当。     

粗四氯化钛中溶解氯气对铝粉除钒过程的影响

以某海绵钛厂工业装置(铝粉除钒)为试验平台,研究粗四氯化钛中溶解氯气对产品质量和铝粉除钒过程的影响。研究结果表明:粗四氯化钛中溶解氯气含量对铝粉除钒过程和产品质量有重要影响;随着溶解氯气含量增大,Ti Cl3浆液消耗量增大、塔顶压力增大、产品中VOCl3含量增大(工业生产中,溶解氯气浓度应低于0.15%);生产过程中,应通过控制氯化过程氯气过量系数降低粗四氯化钛中溶解氯气含量;对于溶解氯气含量偏高的粗四氯化钛应采用预蒸馏操作降低其含量至0.15%以下,再进行除钒操作。     

四氯化钛精制除钒试剂的制备及应用研究

TiCl4是海绵钛与氯化法钛白的生产原料,粗TiCl4精制除钒是确保TiCl4质量的重要环节。为稳定制备粗钛除钒试剂质量及优化粗钛除钒效果,结合我国攀西地区高钙镁钛渣氯化所得粗TiCl4的原料特点,对粗TiCl4铝粉除钒试剂的制备原理进行了热力学分析,并考察了铝粉含量、氯气浓度、停止通氯温度、反应最高温度持续时间对除钒试剂制备过程的影响,获得了除钒试剂稳定制备的优化工艺参数;同时开展了工艺优化验证实验与除钒应用实验研究。热力学分析结果表明:温度为25~140℃时,Al粉与精TiCl4能够在通氯条件下反应生成低价钛除钒试剂,控制温度为90~150℃时,能使溶于粗TiCl4中的VOCl3转变为不溶于TiCl4的VOCl2沉淀除去。实验研究表明:当铝粉悬浮液中铝含量为30~35 g·L-1,Cl2浓度为85%~90%、停止通氯温度为105℃、反应器内最高温度持续时间为8~10 min时,能稳定制备质量较佳除钒试剂,在最优工艺条件下制备所得除钒试剂中TiCl3含量为8.24%~9.24%,Al Cl3含量为2.67%~3.68%,质量稳定且除钒效果好,该除钒试剂能将粗TiCl4中VOCl3含量由0.0963%~0.1116%降低至0.0003%。     

浅谈铝粉除钒工艺研究

铝粉除钒法是一种重要的粗四氯化钛精制工艺。针对钒含量较高的粗四氯化钛,首先从热力学角度分析了铝粉除钒工艺的可行性,然后对铝粉除钒工艺关键控制过程Ti Cl3浆液制备过程及其影响因素进行了系统的分析及讨论。     

钛冶金除钒新方法的探讨

一、前言 四氯化钛中的钒主要是以三氯氧化钒(VOCl_3)的形式存在,也有少量的钒以VCl_4的形式存在。四氯化钛中有钒存在,就意味着有氧存在。氧的存在对海绵钛的质量是极为不利的,它使海绵钛变硬,影响其机械加工性能。同时,钒在海绵钛中的含量比精TiCl_4的含量高四倍,使海绵钛的纯度降低。因此,必须在还原之前加以除去。     

矿物油除钒新工艺半工业性试验研究

在海绵钛和氯化法钛白粉的工业生产中,粗TiCl_4都必须进行严格的净化提纯,才能满足生产海绵钛和钛白粉的质量要求.由于粗TiCl_4中含有各种不同物化性能的杂质,如VOCl_3、SiCl_4、AlCl_3、TiOCl_2等,因此使净化提纯工艺比较复杂.与TiCl_4沸点相差大的低沸点和高沸点杂质主要用蒸馏-精馏法.与TiCl_4沸点相近的杂质通常采用化学方法处理,主要有铜(丝、粉)除钒法、硫化氢除钒法、有机物(石油、矿物油等)除钒法等.铜除钒法效果好,流程较简单,但要消耗大量价高的铜,因而成本高,     

铜粉除钒精制TiCl_4尾渣综合回收有价元素的研究

铜粉除钒精制TiCl_4产生的尾渣成分复杂,容易水解生成腐蚀性气体,严重污染环境,且有价元素难以回收。根据铜粉除钒精制TiCl_4尾渣含有的化合物特征,研究了一种回收铜和其他有价元素的新方法,由NaCl-KCl熔盐中氯化、NaOCl氧化浸出CuCl_2、NaOH碱洗脱氯、H_2SO_4酸浸、冷却结晶制备CuSO_4等主要工序组成,CuSO_4·5H_2O结晶经过洗涤、过滤、干燥后,得到质量符合国家和行业要求的CuSO_4·5H_2O产品,Cu回收率达到94.5%。氯化工序蒸馏出的TiCl_4和VOCl_3混合物可经过分馏的方法分离回收Ti和V;海绵钛生产过程中的副产品废旧NaCl-KCl熔盐、NaOCl作为本工艺的原料,可降低生产成本。本工艺产生的滤渣和洗水均可在流程和海绵钛生产中再利用,因而不产出废弃物。     

TiCl4除钒方法的研究

本文介绍了采用铝粉作为除钒试剂的TiCl_4除钒新方法。在连续蒸馏的条件下,研究了除钒的工艺条件和残渣性质,选择合理的工艺流程,得到高纯的精TiCl_4产品。并探讨了制备低价钛浆液的影响因素,得到相应的数学模型。     

用矿物油从四氯化钛中去除钒试验研究

研究了在液相条件下用矿物油从钛冶金过程中产生的四氯化钛中加热除钒,考察了矿物油种类、饱和烃质量分数对除钒的影响。结果表明:矿物油碳化过程引起体系黏度变化,进而引起链烃芳构化;矿物油饱和烃质量分数越高,除钒效果越差;芳烃质量分数越高,高黏度体系历程越短;矿物油添加量为TiCl_4质量的0.3%~0.4%时,可得到钒质量分数小于3×10~(-4)%的TiCl_4。     

高含钒粗四氯化钛有机物预处理除钒工艺研究

攀钢高炉渣提钛工艺生产出的粗四氯化钛含钒量高(4.9‰),不能直接用攀钢现有的铝粉除钒工艺。为解决四氯化钛含钒高的问题,提出了在铝粉除钒前采用有机物预处理除钒的工艺,并对影响除钒效果的主要工艺参数,如有机物种类及用量、温度和时间等进行了优化。结果表明,采用3%矿物油在45℃下预处理30 min可以将粗四氯化钛中的钒降至1.667‰。且预处理产生的除钒泥浆具有较好的沉降性能,分离泥浆后得到的四氯化钛满足铝粉除钒对原料的要求。另外,蒸干除钒泥浆所得的尾渣中含有大量的钒(8.06%),具有较高的回收利用价值。     

遵义钛厂矿物油除钒试验成功

遵义钛厂为研究海绵钛生产所需精四氯化钛的除钒新工艺,与贵阳铝镁设计研究院共同进行的矿物油除钒半工业试验已获得成功。该试验历时两年多,基本上弄清了工艺规律和操作参数,选用的工艺简便易行,产出的精四氯化钛符合海绵钛生产的质量要求。     

双瑞万基四氯化钛精制除钒技术打破国外垄断

<正>5月14日,双瑞万基传来好消息,使用国内除钒剂生产的海绵钛中的碳含量低于0.01%,满足目前国标最高级别海绵钛(0A级)的碳含量要求,打破国外对这项技术的垄断。这是双瑞万基在两年多时间内对四氯化钛精制除钒技术深入研究,取得重大突破的结果。碳作为海绵钛的关键杂质,是影响海绵钛性能的间隙元素,而碳是由于除钒剂带入的。双瑞万基四氯化     

仪器分析技术在海绵钛生产过程质量控制中的应用

建立了四氯化钛和海绵钛中杂质的等离子发射光谱测定方法等仪器分析技术,应用于海绵钛生产过程质量控制。结果表明:测定四氯化钛中Si Cl4、Fe Cl3、VOCl3和Sn量,加标回收率为98.0%~101.2%,分析相对标准偏差在1.75%~13.56%之间;测定海绵钛中Mn、Mg、Si、Fe、Ni、Cr、V、AL、Mo、Cu、Y、Zr和Sn等杂质,回收率在96.0%~104.0%之间。样品中杂质含量在0.003%以上时,分析相对标准偏差在1.43%~18.18%之间;杂质含量在0.003%以下时,分析相对标准偏差在12.0%~50.0%之间。     

联合法生产海绵钛过程中氧含量的控制研究

分析了联合法生产海绵钛过程中氧杂质的来源,以及造成海绵钛中氧杂质含量高的主要原因。指出降低海绵钛产品中氧含量的关键在于降低精TiCl4中的TiOCl2含量,而采用铝粉除钒工艺可降低精TiCl4中TiOCl2的含量。此外,对粗TiCl4进行密封保护,并采用降温储存的方法(降低TiOCl2在TiCl4中的溶解度),可有效降低精TiCl4中的氧杂质含量,从而生产出氧杂质含量低的高品质海绵钛产品。     

四氯化钛生产工艺研究

首先综述了近年来四氯化钛的生产工艺,并围绕氯化的准备阶段一配料部分进行了详细汇总。对氯化部分,原料高钛渣品位和杂质元素含量高低,决定了国内外不同生产厂家使用不同的氯化工艺：熔盐氯化和沸腾氯化。对这两种氯化的特点进行了总结。在精制部分,通过四种不同除钒方式的对比,阐述了每种方法的优缺点,指出今后精制除钒向矿物油和铝粉除钒的方向发展。     

V_2O_3制取氮化钒铁的技术研究

以三氧化二钒、铁粉为原料,石墨粉为还原剂,利用推板窑制备氮化钒铁。研究物料配比、混合物成型压力、氮化温度、氮化时间、氮气的流量等对氮化钒铁中氮含量的影响,得出最佳工艺参数。研究结果表明:配碳比(C/O)为0.65~0.7,铁粉20%~60%,混合物成型压力为9 MP,氮化温度1 450~1 500℃,氮化时间120~140 min,氮气流量2.5~3 L/min,产物钒含量40%~65%,氮含量12%~14%,密度3.5 g/cm~3。与传统工艺相比具有工艺简单,成本低廉,制备的氮化钒铁氮含量高、密度大等优势。     

海绵钛生产中的酸水处理

海绵钛生产过程会产生较多的“三废”,尤以废酸为最,pH值一般为2～4.产生酸水的主要工序是氯化、精制和还原,其中量最大的还是氯化.在氯化生产中,由于使用了延迟石油焦.该焦中含有较多(10%左右)的挥发成分,在氯化炉中高温条件下,挥发成分(有机物)与氯气反应生成HCl体,经后部系统冷凝淋洗形成酸水;未收集完全的TiCl_4和未反应的Cl_2经水洗也形成含酸废水.精制TiCl_4,即TiCl_4的提纯工序.由于使用了铜丝除钒,产生饱和失效的铜丝需用盐酸清洗,洗铜丝后剩下的废酸.也是酸水的来源.还有还原清洗新反应器和反应器大盖用过的废酸.也是酸水的主要来源.另外还有冲炉渣、收尘渣和泥浆渣时水解产生的酸水、清洗设备所产生的酸水以及TiCl_4跑、冒、滴、漏经水解产生的酸水等.     

TiCl_4精制尾渣的回收利用研究

对海绵钛厂Ti Cl4精制工艺尾渣的回收利用进行了研究。在对尾渣元素组成和物性分析的基础上,提出了高温煅烧尾渣制备钒渣的工艺。对煅烧温度、物料粒度以及煅烧时间等进行条件试验。结果表明,在煅烧温度≥600℃,煅烧时间大于2 h条件下,可将尾渣制备成TV在8%~12%、Cl含量小于0.3%的钒渣,V收率达到95%,Cl逸出率达到99%。     

日本金属钛制备工艺技术研究进展

综述了日本近年来在海绵钛制备、钛金属新型提取方法、钛屑回收提纯等工艺技术研究现状。重点介绍了日本大阪钛技术公司与东邦钛业公司在原料结构调整、海绵钛单炉产能提升、原料(TiCl_4与Mg)纯度及海绵钛质量提升等方面的生产技术进步;目前日本使用TiO_2含量为90%~92%的钛原料比例已达30%,海绵钛单炉产能达13 t,已建立Kroll法稳定生产制备纯度为99.999%(5N9)的高纯金属钛生产工艺。为降低金属钛生产成本,日本近年来还开发了钙热还原法(OS法)、电子中介反应与融盐电解法(EMR/MSE法)、预制还原法(PRP法)等新型钛金属提取方法,分析其工艺流程及技术特点的同时,对日本废钛屑回收利用制备TiCl_4、采用MgCl_2熔盐电解钛屑脱氧净化等新工艺进行了评述。虽然理论与试验均证明了各种新方法的工艺可行性,但若要使其替代现用Kroll法生产工艺,仍需在简化生成设备、提升生产效率、提升产品纯度等方面进一步开展研究。     

精馏法分离四氯化钛中有机杂质的模拟

针对有机物精制除钒工艺生产的四氯化钛含有机杂质的现状,采用Aspen P1us模拟软件计算了除钒后四氯化钛中有机杂质的精馏分离过程,并结合灵敏度分析方法对精馏塔的设计参数进行了优化。结果表明,精馏塔的最佳设计参数如下:回流比为100,塔板数为68块,进料位置为第24块塔板,塔顶温度为64.38℃,塔底温度为155.06℃,塔顶馏出量为223 kg/h。此操作条件下,精馏后四氯化钛质量纯度可达99.996 7%,收率达到99.0%以上,有机杂质和SiCl_4主要汇入塔顶馏出物,其中CCl_3COCl的收率大于99.0%,满足分离要求。