的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前全世界的TiCl4的生產(chǎn)方法主要包括沸騰氯化法和熔鹽氯化法，兩種生產(chǎn)方 法的基本原理都是在一定溫度和加碳條件下，鈦渣中的Ti0 2組分和C12反應(yīng)生成TiCl 4。沸 騰氯化法要求鈦渣中Ti02含量一般為90%以上，稱(chēng)為人造金紅石；而熔鹽氯化法一般要求 鈦渣中110 2含量達(dá)到85%以上。生產(chǎn)人造金紅石需要用天然金紅石精礦，Ti02品位一般在 93%以上，但其儲(chǔ)量有限，價(jià)格也貴。
[0003] 在中國(guó)，約90%的鈦礦資源儲(chǔ)藏在攀枝花，由于1102品位較低，冶煉出的鈦渣中 Ti0 2品位為74%?80%，其中最佳的經(jīng)濟(jì)品位為74%，該品位鈦渣專(zhuān)門(mén)用于硫酸法生產(chǎn)鈦 白粉。熔鹽氯化要求使用品位不低于78%的鈦渣，在鈦渣冶煉過(guò)程中，為提高這相差4%的 品位，需要提高冶煉溫度和時(shí)間，導(dǎo)致電爐掛渣層不易維護(hù)，冶煉電耗大幅增加，使鈦渣冶 煉的生產(chǎn)成本大大增加。如果能采用稍低品位的74%鈦渣作為熔鹽氯化原料，從經(jīng)濟(jì)成本 上分析，會(huì)降低TiCl 4的生產(chǎn)成本。
[0004] 因此，有必要開(kāi)發(fā)出使用攀枝花鈦礦資源冶煉的74%品位鈦渣進(jìn)行熔鹽氯化生產(chǎn) TiCl 4的工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)、成本高。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案是提供一種Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方 法，包括以下步驟：
[0007] a、將鈦渣、石油焦、氯化鈉加入到熔鹽氯化爐中，與氯氣在700?750°C反應(yīng)；
[0008] b、反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)混合物從氯化爐輸送往收塵和冷凝設(shè)備系統(tǒng)，除去高沸點(diǎn)的雜 質(zhì)后，將氣態(tài)的TiCl4冷凝為粗品。
[0009] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟a所述的鈦渣中包含 1102為 73%?74%、CaO 與 MgO 之和為 5%?8%、FeO 為 7%?8%和 Si02*4%?6%。
[0010] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟a所述的石油焦為C含 量不低于98 %的粉末。
[0011] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟a所述氯氣的體積濃度 不低于80%。
[0012] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟a所述鈦渣、石油焦、氯 化鈉分別與Cl2的質(zhì)量比為0.50?0.66 : 0.13?0.18 : 0.15?0.20 : 1。
[0013] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟b所述氣態(tài)混合物的溫 度控制在400?450 °C。
[0014] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，每累計(jì)向氯化爐中加入It 鈦渣，需要從熔鹽氯化爐中部排放0. 4?0. 6t熔鹽。
[0015] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，每隔2?3個(gè)月從熔鹽氯化 爐底部排出部分熔鹽，然后加入等量的由NaCl和KC1組成的液態(tài)熔鹽。所述NaCl和KC1 的質(zhì)量比為1 : 2. 3?2. 5。
[0016] 由于品位為74%的鈦渣相對(duì)于品位大于等于78%的鈦渣具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)， 采用本發(fā)明提供的方法，有助于降低11(：1 4粗品的生產(chǎn)成本，能夠提高攀枝花鈦資源的綜合 利用水平，為攀枝花鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的發(fā)展方向。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1本發(fā)明Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl4的方法的工藝流程示意圖。其中，1 為計(jì)量皮帶秤、2為爐頂料倉(cāng)、3為加料螺旋、4為熔鹽氯化爐、5為廢鹽罐、6為收塵室、7為 收塵渣罐、8為噴淋洗滌塔、9為淋洗循環(huán)槽、10為套管換熱器、11為應(yīng)急罐、12為噴淋冷凝 塔、13為冷凝循環(huán)槽、14為四氯化鈦捕滴器、15為高位槽、16為沉降槽、17為四氯化鈦粗品 儲(chǔ)罐、18為泥衆(zhòng)罐、19為尾氣淋洗塔、20為氣液分離器、21為風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0018] Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl4的方法，包括以下步驟：
[0019] a、將鈦渣、石油焦、氯化鈉加入到熔鹽氯化爐中，與氯氣在700?750°C反應(yīng)。 [0020] b、反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)混合物從氯化爐輸送往收塵和冷凝設(shè)備系統(tǒng)，除去高沸點(diǎn)的雜 質(zhì)后，將氣態(tài)的TiCl4冷凝為粗品。
[0021] 步驟a中，若熔鹽溫度低于700°C，Ti02的氯化速度會(huì)降低，尾氣中的C1 2濃度會(huì) 增加，這樣就會(huì)增加原料成本；若熔鹽溫度超過(guò)750°C時(shí)，鈦渣中硅和鋁雜質(zhì)的氯化率會(huì)增 加，TiCl 4粗品中A1C13和SiCl 4雜質(zhì)的含量會(huì)相應(yīng)上升，這樣就會(huì)增加TiCl 4粗品精制的難 度。
[0022] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟a所述的鈦渣中包含 1102為 73%?74%、CaO 與 MgO 之和為 5%?8%、FeO 為 7%?8%和 Si02*4%?6%。
[0023] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟a所述的石油焦為C含 量不低于98 %的粉末。
[0024] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟a所述氯氣的體積濃度 不低于80%。因?yàn)槁葰庵兴?2會(huì)與TiCl 4產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成TiO 2，如果氯氣濃度過(guò)低， 就會(huì)明顯地抑制1102與C1 2的反應(yīng)速率，導(dǎo)致熔鹽黏度增大，引起熔鹽"起泡"。
[0025] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiC14的方法中，步驟a所述鈦渣、石油焦、氯 化鈉分別與Cl 2的質(zhì)量比為0.50?0.66 : 0.13?0.18 : 0.15?0.20 : 1。鈦渣和石 油焦與氯氣的配比主要是通過(guò)理論計(jì)算得出的，然后根據(jù)實(shí)際熔鹽成分中的TiOjP C含量 變化做進(jìn)一步的微調(diào)和修正。氯化鈉的配比主要是根據(jù)排鹽時(shí)熔鹽的流動(dòng)性和排鹽量大小 調(diào)整，目的也是更好地穩(wěn)定控制熔鹽中的110 2和C含量。
[0026] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl 4的方法中，步驟b所述氣態(tài)混合物的溫 度控制在400?450°C。氣體溫度低于400°C時(shí)，收塵室內(nèi)會(huì)出現(xiàn)稀鹽，影響對(duì)收塵室的清 理；氣態(tài)溫度超過(guò)450°C時(shí)，氣態(tài)中的高沸點(diǎn)雜質(zhì)難以從收塵室內(nèi)收集下來(lái)，進(jìn)入后面的淋 洗和冷凝系統(tǒng)內(nèi)后，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障頻發(fā)，11(：14粗品中的固體雜質(zhì)也會(huì)增加。
[0027] 其中，上述Ti02品位較低的鈦渣生產(chǎn)TiCl4的方法中，每累計(jì)向氯化爐中加入It 鈦渣，需要從氯化爐中部排放〇. 4?0. 6