美国沸腾氯化与精制技术的生产实践

美国沸腾氯化与精制技术是目前最先进的精四氯化钛制取技术,已在国内海绵钛生产中得到应用。总结了美国沸腾氯化与精制技术在生产实践中的最新成果,为该技术的推广使用提供参考。     

氯化工艺的发展趋势

四氯化钛是钛、钛白、化纤、橡胶、化工和军工等工业中的一种中间原料或半成品及成品,但用量最大的还是海绵钛工业和氨化法钛白工业.我国的四氯化钛生产起步较晚,50年代末随海绵钛工业的建设开始建半工业化的装置,到60年代末生产能力基本具备了5000～7000t的规模,发展到现在,其能力接近5万t的规模.氯化工艺也随着生产的发展不断改进.我国由60年代的固定层氯化工艺到80年代演变成世界上普遍采用的沸腾氯化工艺和熔盐氯化工艺.我国与国外的差距主要是在控制水平上.     

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。     

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。     

镁热法生产海绵钛还原过程强制散热研究

针对镁热法生产海绵钛还原过程散热慢和还原周期长的问题,采用强制散热的方法,考察了海绵钛散热量对海绵钛质量、四氯化钛加料速度和还原生产周期的影响。结果表明,强制散热是海绵钛还原中期降低反应釜壁温度、提高海绵钛质量和四氯化钛加料速度、缩短还原周期的有效方法。     

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。     

关于沸腾氯化炉的散热与保温

提出沸腾氯化炉的保温对沸腾氯化生产的作用,阐述沸腾炉四氯化钛生产中,热量在不同阶段的特点及处理方法。合理地利用与处理沸腾氯化炉产生的热量,使之达到对沸腾氯化生产各相关环节有利的目的。该方法对大型沸腾氯化炉内相应床层的建立是有利的,有利于在相对短的时间内建立较为良好的炉况。     

大型无筛板沸腾氯化炉工艺控制研究

在高质量、高产能钛白粉生产领域,世界各厂家多数采用沸腾床氯化炉,目前国内只有少数企业采用直径达7 m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,因此对于适合我国原料特点的大型无筛板沸腾氯化炉的工艺控制研究,对发展我国沸腾氯化法生产工艺具有重大意义。本文从入炉原料、配碳比、温度控制、气体流速控制、床层压力降等方面进行研究探索。     

Ф2500/Ф6000mm大型沸腾氯化炉热平衡计算与探讨

根据实际生产中海绵钛厂氯化工段大型氯化炉生产的情况,结合近几年国内海绵钛厂相关的设计工作。本文提供了Ф2500/Ф6000mm以天然金红石为原料的大型沸腾氯化炉热平衡计算书,本热平衡可用于大、中型海绵钛生产工艺氯化工段氯化炉热平衡计算。     

海绵钛生产装备现状分析

根据现有海绵钛厂生产情况,结合近几年国内海绵钛厂相关的设计工作。本文就我国具有代表性的全流程海绵钛企业的三个主要生产工段(四氯化钛制备工段、还原蒸馏工段、破碎包装工段)的核心装备水平进行综述,重点阐述了四氯化钛制备的氯化炉、海绵钛生产的还原蒸馏炉、海绵钛产品破碎包装装备现状,分析其优缺点以及与国际先进装备的差距,提出我国海绵钛生产技术与装备发展的建议。     

特种镁铝铬复合尖晶石砖的研制及应用

采用镁铝铬复合尖晶石及电熔镁砂为主要原料,加入特殊添加剂生产而成的特种镁铝铬复合尖晶石砖,具有抗侵蚀、耐磨损、抗剥落、与锌浸出渣亲和能力强等特性.经云南蒙自矿冶铟锌厂Φ4.15×58 m大型锌挥发窑反应带应用,寿命达到319 d,取得了目前国内大型锌挥发窑的最长应用周期.     

熔盐氯化法海绵钛生产技术的应用与改进

熔盐氯化法海绵钛生产技术包括熔盐氯化-铝粉除钒-还原和蒸馏-氯化镁电解。本文概述了我国海绵钛生产现状,对熔盐氯化法海绵钛生产技术进行了介绍和评价,指出其工艺中的不足,并提出了一些建议。     

高铝粉煤灰氯化法生产无水氯化铝新工艺

粉煤灰氯化法生产无水氯化铝、无水氯化铝电解得到金属铝是一条新的研究思路,其中粉煤灰氯化法生产无水氯化铝是关键。在参考海绵钛生产工艺的基础上,提出了一个高铝粉煤灰直接氯化法生产无水氯化铝的新工艺,并对粉煤灰氯化、无水氯化铝精制等关键技术进行了详细的分析。     

分析海绵钛中氧元素的来源及改进措施

通过对镁热还原-真空蒸馏联合法制备海绵钛的生产过程特点分析,探讨了海绵钛中杂质氧元素的主要来源及支出;结合海绵钛不同部位氧含量的检测结果,分析得出杂质氧元素在海绵钛坨中的分布规律,并提出了降低海绵钛中氧含量的有效措施。     

氯化渣冶炼技术开发与生产实践

通过对攀枝花钛精矿冶炼熔盐氯化渣技术难点的分析,在25.5MVA大型钛渣电炉上开展了熔盐氯化渣的技术开发,成功生产出满足海绵钛生产的专用钛渣。     

海绵钛副产品氯化镁高温气相氧化反应器内流场的模拟研究

针对"原位热解-热法还原炼镁"海绵钛清洁生产新工艺中镁、氯循环的关键步骤——气态MgCl_2与O_2的气相热解反应的反应器进行研究。设计了2种反应器模型,并采用物理模拟和数值模拟的方法研究反应器模型内的浓度场和速度场。物理模拟中,在N_2与CO_2流量比为6∶1时,CO_2采用环向四口进气方式,此时气体混合不均匀度为0. 02,混合程度最佳;数值模拟结果和物理模拟结果相吻合。     

海绵钛生产中杂质控制研究

还原蒸馏是海绵钛生产过程中影响海绵钛产品质量最重要的工序之一,海绵钛生产过程中氮、氧、铁、氯等杂质的引入途径为还原生产用原料四氯化钛和镁,同时还原蒸馏过程控制对海绵钛产品中杂质含量也有重要影响,根据杂质引入途径提出了海绵钛生产过程中降低海绵钛产品杂质的措施。     

如何降低大型Ⅰ型炉生产海绵钛致密度

针对大型Ⅰ型炉还原蒸馏生产海绵钛造成的致密度较高的问题进行仔细分析,从还原蒸馏过程的工艺控制、设备方面开展研究,形成降低海绵钛致密度的合理工艺控制。