钛和钛白工业中低浓度氯气增浓途径的探讨

海绵钛生产是用金属镁还原精TiCl_4,得到海绵钛,副产品为MgCl_2.MgCl_2.电解产生金属镁,返回生产海绵钛,氯气送去氯化生产TiCl_4,镁钛联合企业称这种氯气叫循环氯气,一般比液氯的浓度低.氯化法钛白厂生产TiO_2是用精TiCl_4与O_2反应得到的,副产物氯气中还有O_2、N_2、CO_2等气体,通常称之为氧化尾气,也是要返回到氯化工序生产TiCl_4.这些浓度较低的     

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,     

四氯化钛使用中的实践知识

TiCl_4是生产海绵钛和氯化-氧化法钛白的中间产品,也可用于生产钛的某些系列产品.因此,无论是海绵钛厂、氧化法钛白厂和用TiCl_4生产某些系列产品的厂家和单位就免不了要与TiCl_4打交道.近年来,由于开发钛系列产品的厂家和     

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。     

我国四氯化钛的铜丝除钒工艺

四氯化钛是生产海绵钛和氧化法钛白的原料。为了保证海绵钛和钛白的质量,必须对氯化生产的粗TiCl_4进行提纯,工厂叫作TiCl_4的精制。     

八十年代钛冶炼技术的进展

80年代钛冶炼技术的进展主要是:还原-蒸馏联合炉的采用,使海绵钛的能耗和生产成本大大降低;镁电解设备的改进,显著降低了镁的能耗;生产过程的计算机控制;意大利 EMG 公司对 TiCl_4熔盐电解法进行重大改进,完成了试生产阶段的目标,宣布已建立工业规模工厂。在90年代,钛工艺研究的重点课题仍然是克劳尔法和亨特法的改进,电解法有可能成为第三种生产海绵钛的工业方法。     

NaCl-KCl熔盐中低价氯化钛制备工艺研究

采用XRD等手段对不同原料及配比制备的低价氯化钛离子、钛离子浓度和不同温度下钛离子平均价态进行研究。结果表明,TiCl_4与海绵钛在NaCl-KCl熔盐中反应,当海绵钛过量时,生成2价的TiCl_2,TiCl_4过量时,能将TiCl_2部分氧化成K_3TiCl_6,而HCl气体可将其完全氧化,体系钛离子呈现3价;随着体系钛离子浓度的增加,Ti~(3+)体系受歧化反应影响钛离子平均价态将逐步降低,而Ti~(2+)体系基本不变;随着体系温度的增高,Ti~(3+)体系钛离子平均价态逐步降低,而Ti~(2+)体系则逐渐升高,其主要受歧化自由能降低的影响。     

浮阀塔在钛工业中的应用

分离四氯化钛中的低沸点物质,各国均借助于精馏的办法,实现精馏的设备是各类精馏塔,如填料塔、栅板塔、泡罩塔、浮阀塔等。我国钛工业发展始于50年代末期,最早在抚顺铝厂生产海绵钛时精制工序分离TiCl_4中的低沸点物质——SiCl_4等所用设备为填料塔,     

熔盐中Ti~0与Ti~(3+)离子反应研究

在等摩尔比的NaCl-KCl熔盐中,采用海绵钛与TiCl_4进行等量反应,制备得到含低价钛离子的熔盐。通过计算得到钛离子的平均价态,添加计算量的TiCl_4和过量的海绵钛,得到Ti~(3+)离子与Ti~0的熔盐,并研究单质Ti与Ti~(3+)的离子反应,结果表明:该反应在0到210 min内为二级反应,对金属钛的熔盐电解制备钛粉的研究有着积极意义。     

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。     

国内外海绵钛生产工艺现状

海绵钛生产的原则工艺流程为钛精矿→电炉熔炼钛渣→氯化→粗TiCl4精制→还原蒸馏→海绵钛。本文论述了该工艺流程中各海绵钛生产国所采取的独具特色的成熟技术。指出目前海绵钛生产发展的总趋势是：设备大型化、产能规模化、质量高纯化、控制自动化，而今后海绵钛生产的发展方向除研究探索熔盐电解法等新的技术方法外，重点还是对镁法更进一步完善，并探索低成本、连续化生产的途径。     

如何发展我国的富钛料生产

生产海绵钛和钛白的主要原料是钛精矿和天然金红石。钛精矿再加工成被称之为富钛料的高钛渣或人造金红石。海绵钛和氯化法钛白主要以高钛渣、人造金红石和天然金红石为原料;硫酸法钛白主要以酸溶性钛渣或钛精矿为原料。80年代以前,有60%以上的钛精矿用于硫酸法钛白生产,40%左右的钛精矿加工成高钛渣和人造金红石用于海绵钛和钛白的生产。由于环保和运输等原因,目前世界各国直接用钛精矿生产钛白的厂家越来越少,绝大部分的钛精矿都加工成高钛渣和人造金红石供给钛白和海绵钛生产。换言之,当前海绵钛和钛白生产所用原料的发展趋势是用钛…     

粗四氯化钛铝粉除钒用TiCl_3浆液制备及应用

四氯化钛是生产海绵钛的原料,是钛产业链中的重要中间产品,其中的VOCl_3会影响海绵钛O含量和布氏硬度,因此,粗四氯化钛除钒后方可使用。铝粉除钒是主流除钒工艺,除钒物质是TiCl_3浆液,其质量对精四氯化钛质量影响较大。我国尚未系统掌握TiCl_3浆液制备方法,导致铝粉除钒效果和运行稳定性差。计算了TiCl_3浆液制备过程热力学性质;研究了铝粉悬浮液浓度、氯气通入量、最高温度停留时间、冷凝物处理方式和Cl_2,N_2控制方法等对TiCl_3浆液制备过程及质量的影响,得到了较优工艺参数,开展了稳定试验。结果显示:铝粉先与氯气反应,后与四氯化钛反应生成TiCl_3·0.33AlCl_3;TiCl_3浆液制备较优工艺参数为:铝粉悬浮液浓度1.1%~1.4%(质量分数);氯气加入量按铝粉量控制,Cl_2/Al(质量比)为0.7~1.1;最高温度停留时间6~8 min;氮气压力170~200 kPa,流量为5~7 m~3·h~(-1),氯气压力为120~150 kPa,流量为8~10 m~3·h~(-1)。采用优化工艺参数制备的TiCl_3浆液质量良好,TiCl_3含量8.9%~10.1%,AlCl_3含量3.5%~4.2%,可将粗四氯化钛中VOCl_3含量从0.15%~0.20%降低至0.0003%。     

镁法炼钛过程中反应罐壁上次品钛生长机理的探讨

在镁法炼钛中,镁还原产物——海绵钦坨中的杂质分布是不均匀的,它的中心部位杂质量少,产品质量高,四周产品质量则较差。一般说来,海绵钛底皮和表皮以及粘附在反应器壁上的海绵钛因杂质含量高而被列为废品,后者占产品重量的3—4％。因此研究这部分海绵钛生长机理,对于提高海绵钛质量,降低成本是十分必要的。     

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。     

高钙镁钛渣的无筛板熔盐氯化

本文以炉型选择问题为中心,介绍了用无筛板熔盐氯化新技术,氯化攀枝花高钙镁钛渣制取粗TiCl_4的工业试验。文章指出,φ1000mm熔盐氯化工业试验炉连续运转63天,处理钛渣511t,产出粗TiCl_4926t,回收率达91.23%, 有效产能为18.68t/m~2·d,氯气单耗降到1.030t/tTiCl_4。试验证明,无筛板熔盐氯化具有炉子结构简单,生产操作方便,对钛渣适应性强,炉体寿命长等优点,是处理攀枝花高钙镁钛渣的一种有效的氯化方法。     

海绵钛中杂质的分布与存在形态

采用场发射扫描电镜和能谱仪对杂质含量高、硬度大的边皮海绵钛颗粒和普通海绵钛颗粒表面及内部杂质的分布进行了研究。研究发现,海绵钛中的杂质不仅具有钛坨中心部位杂质含量低周边杂质含量较高的宏观分布规律,而且具有杂质成团聚集在海绵钛颗粒表面的微观结构特征。采用化学溶解法可以显著降低海绵钛的杂质含量和布氏硬度。     

世界海绵钛工业发展概况

前言 海绵钛是采用TiCl_4生产的。由于钛具有许多众所周知的优良综合性能,使钛成为有发展前途的新型结构金属材料,被广泛用于航空、航天、化工、石油、轻工、冶金、能源、交通、海水淡化、造船和医药等各工业部门。有人说:“钛从空中金属开始,70年代末确立了地上金属的地位,而80年代作为海上金属也将开始”。这反映了钛被应用的广度和发展趋势,向人们预示,21世纪将是钛的世纪。钛的资源分布很广,几乎遍布全世界。已知含钛1%以上的矿物有80多种,但目前世界钛工业原料仅有金红石、钛铁矿和钒钛磁铁矿等数种。     

精镁中杂质对海绵钛质量的影响

论述了精镁作为镁法海绵钛生产过程中的还原剂，其中的杂质含量对海绵钛质量的影响；分析精镁中主要杂质的来源及其除去部分杂质的方法；总结影响海绵钛质量的因素以及降低海绵钛杂质含量的措施。     

TiCl_4生产

TiCl_4的生产包括以下步骤:在还原剂存在下氯化含钛原料;冷凝反应气体而分离出固态金属氯化物;冷凝粗 TiCl_4;使钒化合物还原成固态产物;蒸馏。