[發明專利]熔鹽氯化生產四氯化鈦淋洗塔中低熔點配合物的去除方法

有效

• 申請號: 201610933119.3
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106629832B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 孫志鵬;李俊強;張雷;趙慶宇;張亮;唐建國;閆征彬;劉健;楊平;吳瓊
• 申請（專利權）人: 錦州鈦業股份有限公司
• 主分類號: C01G23/02
• 分類號: C01G23/02
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙)21225
• 代理人: 王佳佳

技術領域

本發明涉及一種熔鹽氯化生產四氯化鈦淋洗塔中低熔點配合物的去除方法。

背景技術

目前，大型熔鹽氯化生產技術在國內已是成熟技術，富鈦料中的氧化鋁組分在配碳氯化過程中會發生氯化生成AlCl₃，氯化率通常達50%以上。AlCl₃在固態時為層狀結構，當接近其熔點溫度時將轉化為Al₂Cl₆的分子結構，并以二聚物蒸氣分子揮發進入氣相；當溫度進一步升高后，二聚物分子又分解為AlCl₃分子。在熔鹽氯化體系中， FeCl₃行為與AlCl₃類似。在熔鹽氯化反應器中，產物AlCl₃、FeCl₃可能會與熔鹽體系中的NaCl或KCl形成飽和蒸氣壓相對較低的氯化物配合物NaAlCl₄、NaFeCl₄，影響熔鹽氯化生產過程中的長周期穩定運行，特別是NaAlCl₄、NaFeCl₄熔點低，不易去除，夾雜在生成的四氯化鈦中，隨著四氯化鈦后移；這樣在后處理的收塵器和淋洗塔溫度梯度下，這類低熔點的配合物先后冷凝下來，逐漸粘結在收塵器和淋洗塔的器壁內，很快會使系統器壁上粘結較多配合物，在生產過程中只能停產保溫，進行物理作業對系統中粘接的NaAlCl₄、NaFeCl₄低熔點配合物進行清理，影響系統的長周期運行。

兼顧收塵效果和四氯化鈦回收率，最后一級收塵器煙氣出口溫度需控制在190℃～200℃。該溫度高于NaAlCl₄、NaFeCl₄和AlCl₃的沸點，這使得NaAlCl₄、NaFeCl₄和AlCl₃大量進入淋洗塔而未能像FeCl₃一樣在收塵器中除去，以收塵渣形式排出。由于在淋洗塔經過淋洗產生的粗四氯化鈦底流漿料直接返回收塵或氯化系統，將再次氣化，從而在氯化-收塵-淋洗系統中不斷循環累積，不僅增加了系統負擔，也極易造成系統結壁、收塵渣局部液化、換熱器結垢等問題，影響氯化操作的連續性和穩定性。此外，NaAlCl₄、NaFeCl₄和少量AlCl₃還會對后續TiCl₄精制及海綿鈦生產造成不良影響，且作為一種酸性很強的路易斯酸，對鋼制設備具有很強的腐蝕性。給穩定生產四氯化鈦產品的周期造成了較大的困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可去除副反應中的NaAlCl₄、NaFeCl₄低熔點配合物，保證熔鹽氯化反應器系統長時間穩定運行的熔鹽氯化生產四氯化鈦淋洗塔中低熔點配合物的去除方法。

本發明的技術解決方案是：

一種熔鹽氯化生產四氯化鈦淋洗塔中低熔點配合物的去除方法，其具體步驟是：

熔鹽氯化法生產四氯化鈦時，在熔鹽氯化爐產生的高溫含有氯化物雜質的四氯化鈦氣體經收塵器收塵后，進入淋洗塔用四氯化鈦液體進行淋洗，四氯化鈦氣體流量為1000m³/h～1100m³/h、溫度為220℃，在淋洗塔塔頂設置一個水噴淋噴頭，通過通入氮氣使所述水噴淋噴頭進行噴淋水，氮氣的壓力為0.45Mpa，流量為12m³/h，噴淋水流量為20 kg/h～24kg/h，淋洗塔內溫度控制在180℃～200℃，進入淋洗塔內的水與四氯化鈦氣體中夾帶的NaAlCl₄、NaFeCl₃低熔點配合物以及AlCl₃進行水解反應，生成氧化鋁和氧化鐵，隨著四氯化鈦進入淋洗塔的淋洗槽內，混入泥漿中，然后將淋洗槽內的泥漿返回至收塵器進行收塵器，泥漿中的氧化鋁和氧化鐵成固體狀態在收塵器中收塵。

本發明的有益效果：