无筛板沸腾氯化炉生产TiCl_4工艺研究

四氯化钛的生产主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化三种工艺。由于沸腾氯化充分利用气-固间的传质和传热的条件、炉型结构较简单、工艺流程短、装置生产能力大、环境污染小等是目前制取Ti Cl4的主流。沸腾氯化工艺按照氯化炉结构的不同分为有筛板和无筛板两种,排渣方式分为上排渣和下排渣。本论文介绍无筛板上排渣直筒型沸腾氯化炉生产四氯化钛的工艺流程及相关工艺参数。     

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.     

锆英石沸腾氯化制取ZrCl_4

作者研究了在石英管沸腾氯化炉中氯化制取四氯化锆的某些影响因素。结果表明,氯化中硅的氯化率高于锆;控制锆英石粒度90％通过0.105mm、氯化温度1100℃、氯化时间3h下,可获得较高的氯化率。     

氯化铵法氯化混合氧化稀土及其动力学的研究

研究了氯化铵氯化混合氧化稀土的适宜条件及氯化反应动力学。结果表明 :氯化铵氯化混合氧化稀土的适宜条件为氯化剂用量为物质的量比n氯化铵∶n氧化稀土 =1 2∶1 ,氯化焙烧温度 380～ 42 0℃ ,氯化时间 30min ,稀土的氯化率在 99%以上 ;混合氧化稀土氯化反应的表观活化能Ea 为 75 .82kJ·mol- 1 ,过程限制环节是界面化学反应控制。CeO2 与NH4 Cl的反应和反应程度分别是混合氧化稀土氯化的控速步骤和决定混合氧化稀土氯化率的关键。混合氧化稀土的组成和配分是影响氯化铵氯化氧化稀土氯化率和氯化反应速率的重要因素。     

氯化挥发的研究进展

氯化挥发是一种重要的火法冶金方法，以其特有的优点被广泛应用于冶金生产中。氯化挥发常用于提高金属矿品位、冶金废料综合利用和精炼粗金属等方面，冶金手段包括氯化焙烧和氯化精炼2种。文中在介绍氯化挥发应用的基础上，对“固-固”、“固-气”和“固-液”3种体系的氯化挥发机理研究进行归纳，同时对比分析了气体氯化剂和固体氯化剂的反应机理。通过总结前人的研究成果和进展，讨论氯化挥发的冶金优势和不足之处，以期为后续的研究提供帮助和指导。     

含钛碳化高炉渣为原料制备TiCl_4试验研究

借助SEM和EDS,对氯化前后的碳化渣进行工艺矿物学研究,特别是碳化钛的矿物学特征对氯化效果的影响及规律。系统研究了氯化温度、通氯时间、氯气浓度和粒度对氯化率的影响。结果表明:在580℃、氯气体积浓度为50%,通氯时间为30~40 min的工艺条件下碳化渣的氯化效果较佳,碳化钛的最高氯化率达到91.77%,为高炉渣提钛综合利用提供理论依据。     

氧化铜、氧化铅低温氯化的研究

研究了用固体氯化剂氯化PbO、CuO 的机理及最佳技术条件。在此条件下,用CaCl_2氯化CuO,氯化效率超过97%,而PbO 氯化产物的水溶性和挥发性很差。     

大型无筛板沸腾氯化炉炉况研究

目前生产TiCl_4氯化炉总体上有两种,沸腾床氯化炉和熔盐氯化炉。世界各厂家多数采用沸腾床氯化炉,国内目前仅新立公司一家采用直径达7米的大型无筛板沸腾氯化炉,产能超过20t/h四氯化钛,相关的运行参数无经验可借鉴,因此对于大型无筛板沸腾氯化炉的研究,在蓬勃发展的氯化法钛白粉生产工艺中起到核心作用。本文将从氯化炉反应、原料、进料配比、炉内物料活动规律等方面进行研究探索。     

钒页岩氯化挥发富集过程的热力学分析

对钒页岩与氯化钠、氯化钙和氯化铁三种固体氯化剂氯化挥发富集过程进行热力学分析。结果表明,以氯化铁作为固体氯化剂效果较好,可以利用氯化铁对V_2O_4、V_2O_5的直接氯化和氯化铁离解产生的氯气对V_2O_3、V_2O_4、V_2O_5的间接氯化反应,有效地将钒氧化物氯化挥发富集,且反应程度随温度的升高而增大。在高温焙烧过程中,Fe_2O_3、Al_2O_3和SiO_2不能被氯化,钒页岩中氧化物氯化反应自发进行的难易程度由易到难分别为K_2O、Na_2O、CaO、V_2O_3、V_2O_4、V_2O_5、MgO。通过焙烧温度的控制可以将V与Fe、Al、K、Na、Ca和Mg等金属杂质有效分离。     

氯化残渣水溶解性能试验研究

用氯化法生产四氯化钛过程中产生一定量氯化残渣,该残渣极易溶解于水,对环境有一定污染。试验研究了氯化残渣粒度、pH、液固质量比、溶解时间和溶解温度对氯化残渣溶解性能的影响。试验结果表明:将结块的氯化残渣磨细,在pH为1.5、液固质量比为4.5∶1、室温下溶解35min,氯化残渣的溶解性能最好。     

低温碳热氯化法回收包钢尾矿中的铀

以活性炭为还原剂、Cl2为氯化剂,研究了包钢选矿厂尾矿直接加碳氯化和经Na2CO3焙烧后加碳氯化在提取稀土氯化物的同时提取氯化铀的新工艺.结果表明,随反应温度的升高及反应时间的增加,铀的氯化率均提高,且当反应时间大于2h时其氯化率变化不明显,在反应温度为600C时铀的氯化率可达到较高的水平.在最佳的反应条件600℃、2h下,铀提取率可达79.6％.经Na2CO3焙烧后的尾矿在相同的工艺条件下铀的氯化率有所降低.     

高温氯化焙烧过程金银行为探讨

南钢球团分厂是从日本引进的高温氯化焙烧工艺,是以黄铁矿烧渣为原料,加入一定量的氯化剂,经烘干、球磨、造球、干燥后进入高温氯化回转窑中进行氯化过程。将烧渣中的有价金属如铜、铅、锌、硫及金银脱除,产出优质的球团作为炼铁的原料。从烟气中分别回收有价金属产出海绵铜、硫酸铅及氢氧化锌、石膏。金银富集在海绵铜、硫酸铅半成品中,送有关厂家回收。1.高温氯化概述1.1 氯化焙烧指的是在一定条件下,借氯化剂的作用,使物料中的某些组分转变为气相或凝聚相的氯化物,以使有价金属和其他组分分离富集的过程。我厂高温焙烧加入固体氯化钙做氯化剂。     

攀矿高镁钙含钛物料的沸腾氯化问题

采用无筛板沸腾氯化技术和通氧高温氯化,增大配碳量以及预加料等技术措施,完成了在4600mm无筛板沸腾氯化炉用攀枝花钛铁矿选择氯化制取人造金红石,攀矿人造金红石、攀矿钛渣无筛板沸腾氯化制取四氯化钛三项工业试验,取得了较好技术经济指标。     

攀枝花74%品位钛渣熔盐氯化研究

开展了攀枝花74%品位钛渣熔盐氯化制备四氯化钛的试验研究,考察了74%品位钛渣作为氯化原料时,氯化炉温度控制、熔盐成分控制和产品质量情况,并对不同品位钛渣熔盐氯化时技术经济指标进行了对比分析。研究表明:使用攀枝花74%品位钛渣熔盐氯化生产高品质海绵钛用四氯化钛工艺可行,与采用78%钛渣熔盐氯化相比,每吨粗四氯化钛可节约成本98.3元。     

碳化攀钢高炉渣低温选择氯化的热力学分析

从热力学角度对碳化攀钢高炉渣的氯化反应进行了分析，指出氧气参与氯化反应是保证实现TiC选择性氯化的重要条件，不仅可降低氯气的耗量，而且对解决氯化残渣的出路有重要意义。对碳化渣低温氯化和高钛渣高温加碳氯化的热平衡进行了计算和比较，指出解决大型氯化设备上的热平衡和局部过热以及氯化反应的可控制性是决定碳化渣低温氯化成败的关键所在。     

六氯化钨粉末制取研究

对采用气、固两相反应制取六氯化钨的工艺，不同反应炉、物料形状（钨粉和钨块）及炉内气氛对产品质量和氯化反应速度的影响，以及对氯化钨的精馏处理进行了研究探索。结果表明，本实验可加快氯化反应速度，并有利于制备低氧（〈０．５％）六氯化钨粉末。     

水溶液中氯化铷与D-葡萄糖相互作用的热力学研究

采用数字式密度计测量了氯化铷-水、葡萄糖-水二元体系和氯化铷-葡萄糖-水三元体系在298.15K时的密度,通过实验设计,利用这一套密度数据获得了氯化铷和葡萄糖在氯化铷-葡萄糖-水三元体系中的表观摩尔体积及相应的标准偏摩尔体积。基于结构水化作用模型和Sav-age-Wood基团加合模型对氯化铷与葡萄糖在水溶液中的弱相互作用进行了分析,结果表明,氯化铷和葡萄糖相互作用的体积参数取决于金属阳离子与糖分子中的亲水基团(M -O)的相互作用。     

白云母伴生铷矿氯化焙烧-水浸法提铷的动力学研究

采用了氯化钙氯化焙烧-水浸法提取白云母中铷的方法.通过氯化焙烧热重-差热分析曲线可知,用氯化钙混合白云母进行氯化反应的温度要比用氯化钠低100℃左右,且用CaCl₂氯化比NaCl更有效率.接着考察了氯化焙烧温度对铷提取率的影响,结果表明,只有当氯化焙烧温度提高至800℃后,才可能取得明显的铷的氯化效果,铷的提取率即达96.71%,随氯化焙烧温度升高,铷的氯化速率不断增大,特别是800℃后,铷的氯化速率明显增大,这说明高温有利于铷的氯化焙烧.最终对白云母与氯化钙氯化焙烧过程进行了动力学研究.结果表明,三维界面反应方程能较好地描述该氯化焙烧反应体系,根据阿仑尼乌斯公式计算出来的活化能为42.22 kJ·mol^-1,说明白云母和CaCl₂的氯化过程的确受界面化学反应控制.     

长江三峡淤砂提钪氯化焙烧工艺试验研究

以长江三峡淤砂为原料,在分选出钪精矿后以盐酸作为浸出介质,进行了钪精矿氯化焙烧—浸出工艺的试验研究,分别对氯化焙烧的氯化剂种类、氯化剂用量、氯化焙烧时间、焙烧温度等进行了试验研究。试验结果表明:长江三峡重庆段淤砂是以硅质岩屑及石英为主,含有少量铁和钛,微量的钇、镱及钪等成分;氯化焙烧的氯化剂以氯化钠为宜,氯化钠的用量以3%为宜,氯化焙烧时间以3h为宜,焙烧温度以800℃为宜。     

微波场下的钒渣氯化动力学

研究了微波加热条件下（500～800 ℃）,AlCl₃氯化钒渣中有价金属Fe、Mn、V和Cr变温动力学。通过X射线衍射和扫描电镜能谱表征了氯化产物随时间的物相演变和形貌变化,考察了AlCl₃/钒渣的质量比和熔盐配比对氯化提取率的影响。结果表明,AlCl₃/钒渣的质量比为1.5、(NaCl-KCl)/AlCl₃熔盐质量比为1.66∶1时Fe、Mn、V和Cr的提取率最佳,分别为91.66%、92.96%、82.67%、75.82%和63.14%,微波加热30 min,5种元素的提取率达到或者超过常规加热方式6 h的氯化提取效果。通过热力学和动力学分析,橄榄石相优先于尖晶石相发生氯化反应。而且V和Cr的氯化反应速度小于Fe和Mn。Fe和Mn氯化过程为扩散控制,其非等温扩散活化能为17.02和17.10 kJ·mol?1, V和Cr在氯化过程中的限制性环节为界面化学反应,其表观活化能分别为40.00和50.92 kJ·mol?1;微波与熔盐耦合强化氯化反应的机理可以描述为扩散作用增强和局部化学反应增强。