生产钛的新工艺开发

目前,大部分海绵钛是用克罗尔(kroll)法生产的,它是通过间歇过程利用金属镁把四氯化钛(TiCl_4)还原成为海绵钛,所取得的海绵状物质含有过量的镁和氯化镁(MgCl_2),借助真空蒸馏可以把它们回收.通过电解还原而把MgC1_2转化成为镁和氯气,再利用它们来进行还原     

四氯化钛红外光谱分析探讨

众所周知,四氯化钛(TiCk_4)是生产海绵钛和气相氧化法生产钛白的主要原料.它是在有碳存在下用氯气氯化高钛渣和金红石制成粗TiCl_4,由于粗TiCl_4是一种含有多种杂质成分的棕色浑浊液,所以必须经过精制工序处理制成含杂质少、纯度高的五色透明的精TiCl_4液体.关于精TiCl_4的红外光谱分析在我国还是一项空白.国内海绵钛厂家对于精TiCl_4的分析现在还采用60年代的技术标准,据了解,在80年代,美、日的钛厂都增     

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     

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。     

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.     

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%。     

钛氯化冶金中CO爆炸事故分析

氯化是海绵钛冶炼中一个重要工序,氯化的目的是制取海绵钛生产的原料TiCl_4.在工厂无论采用何种氯化技术——沸腾氯化、熔盐氯化或早期的固定床竖炉氯化,均属加碳氯化,氯化反应的机理虽有多种说法,但最终还是在氯化炉内高温(900℃)条件下二氧化钛和铁、硅、锰等杂质氧化物被氯化生成相应的氯化物;氧与碳结合生成CO或CO_2,是一个多相的氧化还原反应,亦即反应产物中伴随有一定数量的CO生成.在一定条件下,CO可能发生爆炸.危及设备及人身安全.     

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。     

日本钛工业的技术水平

日本现在的克罗尔法海绵钛的节能生产技术,特别是TiCl_4沸腾氯化装置,多极型Mg熔盐电解装置,10吨型和7.3吨型大容量还原分离一体化装置等的技术水平是很高的,对于欧美各国处于领先地位.除前苏联的海绵钛价格外,一般来说,日本的海绵钛价格比欧美便宜,且制品质量稳定而优     

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。     

海绵钛的生产技术

工业化生产海绵钛的历史已有50年以上,虽然人们提出过种种的冶炼方法,但大都仅在试验阶段.现今在工业上实际采用的只是四氯化钛的镁还原法(克罗尔法)和钠还原法(亨特法),而采用钠还原法的美国活性金属工业公司(RMI)以及英国狄赛德钛公司的工厂已于1992～1993年关闭,所以现在仅存镁还原法.目前日本各公司实施的镁还原—真空分离法分为三道工序:生产TiCl_4、生产海绵钛、电解MgCl_2.     

钛精矿直接氯化制取 TiCl_4和 FeCl_3的工业试验

本工业试验是在小型试验的热力学和动力学分析以及工业炉热平衡计算基础上进行的。试验得到了较好的技术经济指标:TiO_2氯化率98.43％,∑Fe氯化率97.65％;总氯气利用率91.7％;炉单位产能24.1吨TiCl_4/米~2·日;每吨TiCl_4生产成本794.42～998.72元;所得FeCl_3品位大于90％,并符合工业净水要求。试验结果证明,钛精矿直接氯化制取TiCl_4工艺技术上可行,经济上合理。     

海绵钛生产过程中的镁氯循环

镁热还原法生产海绵钛过程中的镁氯循环是降低海绵钛生产能耗和成本的重要措施。它包括还原加液体镁、还原放出的熔体氯化镁加入镁电解槽、电解的氯气直接送入钛渣氯化炉、蒸馏的冷凝物返回还原使用等内容。本文叙述了实现上述内容所采用的试验方法.并介绍了工业生产试验或试生产所使用的设备、操作及能达到的一些经济技术指标。     

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。     

钛渣合理品位选择

美国钛专家说:“中国是第一个用高钛渣沸腾氯化的国家”,作为生产四氯化钛为原料的高钛渣就氯化工序而言,当然要求TiO_2品位越高越好,因为这样可以减少氯气的消耗,降低TiCl_4成本;另一方面电炉熔炼高钛渣对TiO_2品位要求太高,熔炼有一定困难,还要多耗电能,又要增加成本。将电炉和氯化作为一个整体来研究,到底生产多高品位的高     

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,     

海绵钛生产中爬壁钛量的影响因素分析

首先对Kroll法海绵钛生产过程中爬壁钛的微观结构特点展开研究,进而分析爬壁钛在反应器壁处的生长过程及生成量的影响因素。研究发现,爬壁钛的生成无法避免,其生成量受MgCl_2排放前后反应界面在纵向高度的变化、液镁沿反应器壁的上爬高度及反应容器内气相TiCl_4量影响。     

海绵钛生产中的还原蒸馏过程浅析

工业生产海绵钛的主要方法是镁热还原法,还原蒸馏是镁热还原法生产海绵钛的主要工序之一。还原反应后反应器中主要为Ti、Mg 及 MgCl_2的混合物,通过真空蒸馏,可以实现Ti、Mg 及 MgCl_2的分离,得到高纯度的海绵钛。真空系统是实现真空蒸馏的关键设备,海绵钛真空蒸馏的气体负荷为真空系统泄露的空气量以及少量未冷凝的蒸发物,海绵钛蒸馏时需要真空系统的极限真空在0.01Pa以上。     

镧化合物加碳氯化的实验研究

分别研究了铈磷灰石型La_(9.31)(Si_(1.04)O_4)_6O_2和La_2O_3两种化合物氯气加碳的氯化过程。实验得到较佳的氯化条件为:La_2O_3在600℃氯化45 min,氯化率达95%;La_(9.31)(Si_(1.04)O_4)_6O_2在825℃氯化90 min,氯化率达86%。La_(9.31)(Si_(1.04)O_4)_6O_2的化学稳定性高于La_2O_3,致使La_(9.31)(Si_(1.04)O_4)_6O_2的氯化难度加大。此外,X射线衍射分析发现,两种镧化合物均为分步氯化过程,LaOCl是中间产物;但La_2O_3氯化为LaOCl步骤的速度较La_(9.31)(Si_(1.04)O_4)_6O_2快。     

熔盐氯化在氯化法钛白工业中应用的体会和看法

熔盐氯化是目前世界上生产TiCl4的两大方法之一．90年代初我国开始建设的第一个大型氯化法钛白厂，选用了熔盐氯化法与之相配套，这在国内外尚无先例．由于钛白氧化尾气和海绵钛工业生产中用的氯气浓度和成分不太一样，炉子首次大型化有一些因素考虑不周，都会给生产操作带来困