生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于四氯化鈦生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法。本發(fā)明要解決是技術(shù)問題是現(xiàn)有的除AlCl3方法生產(chǎn)成本高、周期長、會降低鈦收率。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是提供一種生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法，包括以下步驟：在沸騰氯化爐內(nèi)加入高鈦渣、石油焦和氯化鈉，氯化鈉與三氯化鋁反應(yīng)，生成低揮發(fā)度的NaAlCl4；生成的NaAlCl4在隨后的冷凝收塵系統(tǒng)收集，隨收塵渣排除出氯化體系。本發(fā)明提供的方法既能夠在氯化體系中直接去除三氯化鋁，而且能夠?qū)崿F(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目的。
【專利說明】生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于四氯化鈦生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法。
技術(shù)背景
[0002]在沸騰氯化生產(chǎn)四氯化鈦的過程中，粗四氯化鈦產(chǎn)品中會含有一定量的AlCl3，其主要來源有:(I)高鈦渣中含有I~3%的Al2O3，在氯化爐內(nèi)與Cl2反應(yīng)生成的AlCl3 ;(2)氯化爐內(nèi)襯材料中含有30%左右的Al2O3，在生產(chǎn)過程中與Cl2反應(yīng)生成的A1C13。如果四氯化鈦中八1(:13含量較高會導(dǎo)致以下不良后果:由于AlCl3具有與路易斯酸特性相同的強(qiáng)腐蝕性，還有在四氯化鈦中飽和溶解度對溫度的強(qiáng)敏感性，以及相對較高的揮發(fā)性，會導(dǎo)致四氯化鈦生產(chǎn)設(shè)備腐蝕加快、熱交換器管道堵塞、換熱效果大大降低，這樣就需要經(jīng)常對設(shè)備進(jìn)行更換，并且人工清理管道，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
[0003]目前，去除粗四氯化鈦中AlCl3的方法是在精制工序前增加一個水解工序。總所周知，AlCl3具有很強(qiáng)的水解性能，且可作為絮凝劑使用。粗四氯化鈦中加入一定量的水，AlCl3會發(fā)生水解，生成的水解產(chǎn)物與四氯化鈦中的固體雜質(zhì)相互吸附形成顆粒，隨著水解的進(jìn)行，顆粒逐漸長大并發(fā)生絮凝作用，然后沉淀下來，從而除去了四氯化鈦中的A1C13。這種方法存在以下缺點(diǎn):在精制工序需增加一個水解工序，水解需用大量的水，水單耗升高，增加了生產(chǎn)成本；水解過程中水量需嚴(yán)格控制，如水量過小水解周期過長，水量過大會使四氯化鈦發(fā)生水解，降低鈦收率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決是技術(shù)問題是現(xiàn)有的除AlCl3S法生產(chǎn)成本高、周期長、會降低鈦收
率。`
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是提供一種生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法，包括以下步驟:在沸騰氯化爐內(nèi)加入高鈦渣、石油焦和氯化鈉，氯化鈉與三氯化鋁反應(yīng)，生成低揮發(fā)度的NaAlCl4 ;生成的NaAlCl4在隨后的冷凝收塵系統(tǒng)收集，隨收塵渣排除出氣化體系。
[0006]其中，上述生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法中，所述氯化鈉的粒度要求為粒徑在40目與160目之間的質(zhì)量百分含量在80%以上。
[0007]其中，上述生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法中，所述氯化鈉的加入量為每噸高鈦渣添加40~IOOkg氯化鈉。
[0008]其中，上述生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法中，所述沸騰氯化爐內(nèi)的溫度為800°C~1000°C。
[0009]本發(fā)明涉及的主要化學(xué)反應(yīng)式為:NaCl+AlCl3 — NaAlCl4。
[0010]本發(fā)明是有益效果在于:本發(fā)明提供的方法是巧妙地直接在氯化體系中去除三氯化鋁，不需增加大型設(shè)備。去除了三氯化鋁可減少生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕程度，避免熱交換管堵塞問題，降低清理系統(tǒng)的頻次，不僅生產(chǎn)更加穩(wěn)定，而且降低了工人的勞動強(qiáng)度。并且減少水解工序的水用量，縮短水解周期，降低鈦損失。如果AlCl3含量小于0.03%時，可不用水解，直接用于精制蒸餾工序，生產(chǎn)成本大大降低。本發(fā)明提供的方法能夠在氯化體系中直接去除三氯化鋁，能夠達(dá)到水解除去AlCl3的效果，而且能夠?qū)崿F(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1本發(fā)明提供的生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法的工藝流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】 [0012]生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法，包括以下步驟:在沸騰氯化爐內(nèi)加入高鈦渣、石油焦和氯化鈉，氯化鈉與三氯化鋁反應(yīng)，生成低揮發(fā)度的NaAlCl4 ;生成的NaAlCl4在隨后的冷凝收塵系統(tǒng)收集，隨收塵渣排除出氯化體系。
[0013]其中，上述生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法中，所述氯化鈉的粒度要求為粒徑在40目與160目之間的質(zhì)量百分含量在80%以上。
[0014]三氯化鋁主要是Cl2氣與高鈦渣中Al2O3反應(yīng)生成的，因此，上述生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法中,所述氯化鈉的加入量為每噸高鈦渣添加40~IOOKg氯化鈉。
[0015]其中，上述生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法中，所述沸騰氯化爐內(nèi)的溫度為800°C~1000°C。
[0016]使用的氯化鈉需經(jīng)過篩分測試方法對其粒度分布進(jìn)行測試，使得氯化鈉的粒度達(dá)到粒徑在40目與160目之間的質(zhì)量百分含量在80%以上的要求。如果超出涉及的粒度范圍時，表明氯化鈉的細(xì)顆粒較多，在沸騰氯化生產(chǎn)中，未與AlCl3發(fā)生反應(yīng)就被帶出氯化爐中造成浪費(fèi)。
[0017]根據(jù)高鈦渣中Al2O3含量的測定，選擇合適的氯化鈉加入量。如氯化鈉加入量較小，達(dá)不到去除AlCl3的目的，如氯化鈉加入量較大，會造成氯化鈉的浪費(fèi)，并增大后續(xù)冷凝收塵系統(tǒng)的負(fù)荷。
[0018]當(dāng)爐內(nèi)溫度高于800°C時，方可往氯化爐中加入氯化鈉，這是由于溫度太低，所涉及的反應(yīng)無法進(jìn)行。
[0019]本發(fā)明在添加氯化鈉的過程中，不需增加大型設(shè)備，可以在加料系統(tǒng)中增加一個小型的加鹽裝置。
[0020]實(shí)施例
[0021]在氯化鈉的粒度分布為粒徑在40目與160目之間的氯化鈉顆粒質(zhì)量百分含量在80%以上時，不同氯化鈉加入量及氯化爐內(nèi)溫度去除四氯化鈦中AlCl3的效果見表1。
[0022]表1中的實(shí)施例1、2及3，是按照本發(fā)明方案加氯化鈉去除AlCl3的試驗(yàn)組，表1中的對比例I及2，是傳統(tǒng)的水解方式去除三氯化鋁的實(shí)驗(yàn)組，對比例3為對四氯化鈦未進(jìn)行除三氯化鋁的實(shí)驗(yàn)組。
[0023]表1各實(shí)施例中氯化鈉加入量及溫度對去除AlCl3的效果
【權(quán)利要求】
1.生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法，包括以下步驟:在沸騰氯化爐內(nèi)加入氯化鈉，氯化鈉與三氯化鋁反應(yīng)，生成低揮發(fā)度的NaAlCl4 ;生成的NaAlCl4在隨后的冷凝收塵系統(tǒng)收集，隨收塵渣排除出氯化體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法，其特征在于:所述氯化鈉的粒度要求為粒徑在40目與160目之間的質(zhì)量百分含量在80%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法，其特征在于:所述氯化鈉的加入量為每噸高鈦渣添加40~IOOkg氯化鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)四氯化鈦的氯化體系去除三氯化鋁的方法，其特征在于:所述 沸騰氯化爐內(nèi)的溫度為800~1000°C。
【文檔編號】C01G23/02GK103553122SQ201310566219
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】陳德明, 張靜, 石玉英, 陳映志, 韋家獻(xiàn), 龍文衛(wèi) 申請人:攀枝花鋼企欣宇化工有限公司