[發明專利]一種生產TiCl4的沸騰氯化爐及方法

有效

• 申請號: 201610489508.1
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN105858720B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 張蘇新;陸平;楊仰軍
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C01G23/02
• 分類號: C01G23/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 許澤偉

技術領域

本發明涉及TiCl₄生產技術領域，特別涉及一種連續生產TiCl₄的沸騰氯化爐及方法。

背景技術

高爐渣的綜合利用是將高爐渣高溫碳化后生產TiC，而TiC的氯化是控制在500～550℃之間，能使TiC氯化生產TiCl₄而其他雜質不氯化或少量氯化，從而達到從高爐渣中回收鈦的方法，即使用TiC在低溫條件下選擇性氯化生產TiCl₄。

高爐渣在高溫碳化條件下生成TiC后，在氯化爐內通氯氣和氮氣進行反應，由于碳化渣中的TiC品位不高，所以通入的氯氣濃度不高，為了使氯化爐內的碳化渣與氯氣充分接觸反應，通入一定比例的氮氣使碳化渣實現沸騰條件。由于TiC的品位不高，溫度控制比較嚴格，需要在500～550℃之間，因此較難控制氯化爐穩定運行，并且不能連續加料排渣穩定運行，而是間斷地氯化沸騰生產TiCl₄。即，由于以前氯化爐起爐時，碳化渣量達到一定溫度時，才通入氯氣進行反應，當碳化渣加到需要的量時，進行排渣時排渣量不好控制并且碳化渣反應的不徹底，即碳化渣的氯化率不高。

發明內容

本發明的目的是：提供一種能連續生產TiCl₄的沸騰氯化爐及方法。

本發明解決其技術問題所采用的一種生產TiCl₄的沸騰氯化爐，包括爐體，在爐體內部設置有隔板，隔板的底部固定在爐體的底部，隔板頂部低于爐體反應段頂部，隔板將爐體分隔為相互獨立的第一反應倉和第二反應倉，第一反應倉設置有第一加料口、第一排渣口和第一氯氣分布板，第二反應倉設置有第二加料口、第二排渣口和第二氯氣分布板。

進一步的是，隔板沿爐體的軸向設置在爐體內部。

進一步的是，在第一反應倉和第二反應倉頂部均設置有能噴出含有固含物的TiCl₄的反漿管。

進一步的是，反漿管中能噴出固含物重量含量在5％～15％的TiCl₄。

進一步的是，爐體頂部通過管道依次連接收塵器和淋洗塔，在淋洗塔底部連通儲罐，儲罐內安裝有泥漿泵，反漿管的進料端連通泥漿泵。

進一步的是，隔板的材質為恩康合金板。

本發明解決其技術問題所采用的一種生產TiCl₄的方法，包括如下步驟，

S1、通過第一加料口不斷向第一反應倉內加入碳化渣；

S2、從第一氯氣分布板底部通入氯氣，使第一反應倉進行氯化反應；

S3、當生產過程中第一反應倉內的碳化渣的量高過隔板，溢流到第二反應倉，并且第二反應倉的碳化渣達到需要的量時，從第二氯氣分布板底部通入氯氣，使第二反應倉進行氯化反應；

S4、當第二反應倉的料面快達到隔板的上沿時，停止向第一反應倉內加入碳化渣和氯氣，打開第一排渣口對第一反應倉進行排渣，同時，通過第二加料口向第二反應倉內加入碳化渣，并保證在第二反應倉滿倉之前完成對第一反應倉的排渣，待第一反應倉排渣徹底后，關閉第一排渣口，當第二反應倉內的碳化渣的量高過隔板，溢流到第一反應倉，并且第一反應倉的碳化渣達到需要的量時，繼續向第一反應倉內通入氯氣；

S5、當第一反應倉的料面快達到隔板的上沿時，停止向第二反應倉內加入碳化渣和氯氣，打開第二排渣口對第二反應倉進行排渣，同時，通過第一加料口向第一反應倉內加入碳化渣，并保證在第一反應倉滿倉之前完成對第二反應倉的排渣，待第二反應倉排渣徹底后，關閉第二排渣口，當第一反應倉內的碳化渣的量高過隔板，溢流到第二反應倉，并且第二反應倉的碳化渣達到需要的量時，繼續向第二反應倉內通入氯氣；

S6、重復步驟S4和S5。

進一步的是，還包括如下步驟，

P、在氯化反應時，若第一反應倉和/或第二反應倉溫度過高，則通過反漿管向第一反應倉和/或第二反應倉返含有固含物的TiCl₄進行降溫，或者通過向第一反應倉和/或第二反應倉內加碳化渣進行降溫。

進一步的是，步驟P中，

當第一反應倉或第二反應倉滿倉時，通過向第一反應倉或第二反應倉返含有固含物的TiCl₄進行降溫，否則，通過向第一反應倉或第二反應倉內加碳化渣進行降溫。

進一步的是，步驟S3中，

如果第二反應倉的爐料達不到反應溫度，可將第一反應倉內爐料的溫度提高，并向第一反應倉內加入碳化渣，使溫度升高的碳化渣溢流到第二反應倉，