[發(fā)明專利]一種四氯化鈦懸浮液回收四氯化鈦的系統(tǒng)以及方法

有效

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• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110871140B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 呂天寶;侯寶瑞;喬仲春;王景順;劉永松;王瑞濤
• 申請（專利權）人: 山東魯北企業(yè)集團總公司;山東祥海鈦資源科技有限公司
• 主分類號: B03B9/00
• 分類號: B03B9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種四氯化鈦懸浮液回收四氯化鈦的系統(tǒng)，四氯化鈦經(jīng)除釩反應器進行礦物油除釩后，經(jīng)懸浮液泵送至螺旋板換熱器，經(jīng)過螺旋板換熱器降溫后的除釩懸浮液進入到緩沖罐，緩沖罐頂部設置尾氣排出裝置，緩沖罐內(nèi)的氣態(tài)四氯化硅通過尾氣裝置排放到尾氣處理系統(tǒng)，緩沖罐內(nèi)的懸浮液通過懸浮液泵送至懸浮液離心機，在離心力的作用下使液固快速分離。

技術領域

本發(fā)明屬于四氯化鈦回收領域，特別涉及一種四氯化鈦懸浮液回收四氯化鈦的系統(tǒng)以及方法。

背景技術

四氯化鈦是生產(chǎn)海綿鈦和氯化法鈦白最重要的的原料。目前世界上工業(yè)四氯化鈦主要采用氯化法生產(chǎn)，氯化法所采用的原料都含有一定的雜質(zhì)，二氧化鈦被氯化的同時雜質(zhì)元素也被氯化，生成相應的氯化物，這些雜質(zhì)直接影響海綿鈦的質(zhì)量，因此，必須將粗四氯化鈦加以提純精制才能用于生產(chǎn)海綿鈦和鈦白。由于粗四氯化鈦中的釩雜質(zhì)主要以三鋁氧化釩(V0C13)形式存在，其沸點(127℃)與四氯化鈦沸點(136℃)是十分接近，因而采用精餾方法難以將釩從四氯化鈦中分離除去。本發(fā)明是應用在礦物油除釩泥漿中，四氯化鈦的回收。

四氯化鈦泥漿回收較普通的固液分離難度主要體現(xiàn)在整個過程均要求在密閉狀態(tài)下進行,四氯化鈦接觸空氣水解冒白煙,刺激呼吸道,危害人體健康；四氯化鈦濺到皮膚上或跟睛里,將水解灼燒皮膚和眼睛,造成難以治愈的皮膚燙傷或視力下降甚至失明；且漿粘度大,回收工藝及設備的研制要妥善解決密閉和粘度大這兩方面的問題。

目前對于除釩泥漿產(chǎn)生的含釩四氯化鈦泥漿處理方法之一是先采用水解沉降，再利用礦漿蒸發(fā)爐進行四氯化鈦回收，剩下含釩殘渣加石灰中和處理。該方法處理工藝控制過程繁瑣，礦漿蒸發(fā)后排渣時環(huán)境污染嚴重，對四氯化鈦的回收利用率不高。

另外一種比較普遍的方法是將含釩四氯化鈦泥漿濃密機沉降后，直接打入沸騰氯化爐，利用氯化爐產(chǎn)生的余熱將泥漿中四氯化鈦汽化，產(chǎn)生的四氯化鈦氣體隨生產(chǎn)的四氯化鈦混合氣體進入后部系統(tǒng)收集。該方法雖然能較好的回收四氯化鈦，但是由于氯化爐的溫度控制，不能持續(xù)加入，從而不能連續(xù)回收，同時在加入氯化爐時要均勻小流量加入，回收四氯化鈦量有限，不能處理大量泥漿。

螺旋卸料沉降離心機對污泥進行分離是一個非線性的過程,非線性變化主要是來自離心機的分離特性,分離顆粒的物理性質(zhì)以及對顆粒分離的操作情況，在分離過程的不同時間里由于給定的控制變量不能達到相同的分離效果,因此,采用古典控制很難使分離過程達到優(yōu)化以及提高分離效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種氯化法鈦白粉生產(chǎn)中四氯化鈦礦物油除釩泥漿中回收四氯化鈦的方法，該方法可以實現(xiàn)對礦物油除釩泥漿的連續(xù)處理，并且礦物油除釩泥漿中四氯化鈦與含釩固體分離效率高，從而可以充分回收四氯化鈦。

本發(fā)明的技術方案為：一種四氯化鈦懸浮液回收四氯化鈦的系統(tǒng)，包括除釩反應器、懸浮液泵、螺旋板換熱器、緩沖罐、尾氣排出裝置、懸浮液離心機、氯化爐冷卻導管、液體泵、旋風分離器、氯化爐排渣槽，四氯化鈦經(jīng)除釩反應器進行礦物油除釩后，經(jīng)懸浮液泵送至螺旋板換熱器，經(jīng)過螺旋板換熱器降溫后的除釩懸浮液進入到緩沖罐，緩沖罐頂部設置尾氣排出裝置，緩沖罐內(nèi)的氣態(tài)四氯化硅通過尾氣裝置排放到尾氣處理系統(tǒng)，緩沖罐內(nèi)的懸浮液通過懸浮液泵送至懸浮液離心機，在離心力的作用下使液固快速分離，將液固分離后的液體通過液體泵送至氯化爐冷卻導管進行噴淋，使該液體氣化進入旋風分離器，氯化爐冷卻導管是指氯化爐頂部四氯化鈦混合氣體進入旋風分離器的U型管道，該液體氣化進入旋風分離器，同時對冷卻導管內(nèi)的四氯化鈦混合氣體進行冷卻,液固分離后的固體送至氯化爐排渣槽進行中和處理。

一種四氯化鈦懸浮液回收四氯化鈦的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、將四氯化鈦經(jīng)礦物油除釩的懸浮液泵送至螺旋板換熱器，四氯化鈦經(jīng)礦物油除釩的懸浮液是指四氯化鈦經(jīng)過礦物油除釩后除釩反應器底部排放的泥，除釩反應器底部排放的懸浮液溫度在120～130℃，控制螺旋板換熱器出口溫度為56.5～100℃；