[發明專利]一種四氯化鈦沉淀泥漿中鈦回收方法

無效

• 申請號: 201210001107.9
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102557124A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王學文;王明玉;向小艷
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01G23/02
• 分類號: C01G23/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明涉及一種四氯化鈦沉淀泥漿中鈦的回收方法。

背景技術

富鈦料氯化形成的爐氣冷凝得到的TiCl₄液體中會自然析出主要由TiOCl₂組成的紅色固體沉淀物，在氯化爐濃密機內形成所謂的四氯化鈦沉淀泥漿。四氯化鈦沉淀泥漿約占TiCl₄液體總量的3-5wt％，沉淀泥漿中除含有55-65wt％的TiCl₄，還含有33-43wt％的TiOCl₂。為了回收沉淀泥漿中的TiCl₄，生產企業和科研機構進行了大量的研究和嘗試，其中包括：沉淀泥漿返回到沸騰氯化爐、沉淀泥漿加入隔板收塵器內干燥、回轉窯干燥、離心干燥、微波干燥、噴霧干燥、熔鹽干燥等。四氯化鈦沉淀泥漿導熱性能差，與空氣接觸泥漿表面因TiCl₄水解易形成由TiOCl₂和TiO₂組成的結殼，使得泥漿采用回轉窯干燥、離心干燥等難以將其中的TiCl₄揮發出來。泥漿加入氯化爐中雖然能回收部分四氯化鈦，但泥漿加入后沸騰爐的爐況不穩定，嚴重影響富鈦料氯化的正常進行。隔板收塵器中雖然溫度高達400-500℃，但泥漿的比表面積小，泥漿加入后熱交換時間短，泥漿中的TiCl₄來不及揮發就堆積在收塵器的底部。實驗證明，四氯化鈦沉淀泥漿采用回轉窯干燥或離心干燥也不成功。微波雖然能快速加熱揮發泥漿中的TiCl₄，但微波在四氯化鈦沉淀泥漿中的穿透深度非常有限，從而限制了四氯化鈦沉淀泥漿微波干燥的工業應用。噴霧干燥雖然能有效分離沉淀泥漿中的TiCl₄，但泥漿噴霧干燥能耗高，干燥得到的TiCl₄蒸氣濃度低，冷凝回收困難。沉淀泥漿經熔鹽干燥后雖然能回收其中游離的TiCl₄，但以TiOCl₂形式存在的鈦卻無法回收。

發明內容

本發明的目的在于提供一種四氯化鈦沉淀泥漿中鈦的回收方法。該方法不僅可分離出四氯化鈦沉淀泥漿中游離的TiCl₄，而且能回收沉淀泥漿中以TiOCl₂形式存在的鈦，提高鈦的金屬回收率，減少環境污染。

本發明的技術方案是：

一種四氯化鈦沉淀泥漿中鈦的回收方法：先將四氯化鈦沉淀泥漿加熱攪拌蒸發其中的TiCl₄，然后將蒸發得到的TiOCl₂殘余物與AlCl₃在熔鹽中接觸轉型，使TiOCl₂與AlCl₃反應生成TiCl₄蒸氣和AlOCl沉淀物，或先將四氯化鈦沉淀泥漿與AlCl₃接觸轉型，使泥漿中的TiOCl₂與AlCl₃反應轉化成TiCl₄和AlOCl，再加入熔鹽攪拌蒸發其中的TiCl₄。

所述的TiCl₄蒸發是指100～300℃攪拌0.5-8小時，常壓或減壓蒸發泥漿中原有的TiCl₄和/或TiOCl₂與AlCl₃反應產生的TiCl₄，蒸發出來的TiCl₄蒸氣冷凝得液體TiCl₄。

蒸發出來的TiCl₄蒸氣經0～-15℃液體TiCl₄噴淋捕集回收得液體TiCl₄。

TiOCl₂與AlCl₃接觸轉型生成TiCl₄和AlOCl時，按照化學反應計量數的0.5～2.5倍加入AlCl₃，0～200℃攪拌0.5-12小時。