海綿鈦生產(chǎn)工藝

1、_海綿鈦生產(chǎn)工藝介紹石油焦鈦鐵礦瀝青電爐熔煉生鐵補充氯氣高 鈦 渣石油焦氯化粗四氯化鈦銅 絲精制氯 氣氬 氣精四氯化鈦還 原精 鎂精煉還原產(chǎn)物氯 化 鎂粗鎂鎂鎂電解真空蒸餾海綿鈦破碎、包裝補充氯化鎂海綿鈦圖 1 勞爾法海綿鈦生產(chǎn)工藝流程圖工藝流程簡述：電爐熔煉 ：即高鈦渣生產(chǎn)。其工藝流程如下見圖2 鈦渣生產(chǎn)流程圖。精品資料_破破破破破破破破破破破破破破破破破破 破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破鉄破破破破破破破破破圖 2 鈦渣生產(chǎn)流程圖電爐熔煉法生產(chǎn)高鈦渣是鈦鐵礦與固體還原劑無煙煤或石油焦等混合加入電爐中進行還原熔煉，礦中的氧化物被選擇性地還原為金屬精品資料_鐵，而鈦的氧化

2、物被富集在爐渣中，經(jīng)渣鐵分離獲得高鈦渣和副產(chǎn)品金屬鐵，高鈦渣經(jīng)過冷卻、破碎、磁選、磨粉后送氯化車間。在鈦渣生產(chǎn)流程中，主要用能為電。主要用能設備為自制6300kV ·A 矮煙罩電弧爐。氯化：即粗四氯化鈦的生產(chǎn)。主要流程圖見圖3。破破破破 破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破水破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破圖 3氯化鈦生產(chǎn)流程圖破破破破破破破破破破 破破破破破碎好的高鈦渣、石油焦按一定比例進行稱量配料，經(jīng)過混合、精品資料_干燥，用加料機

3、由混合料斗從沸騰段上方加入氯化爐內(nèi)。氯氣從氯化爐底進入爐內(nèi)，加入的混合料與氯氣反應生成四氯化鈦和其他雜質(zhì)的氯化物以及一氧化碳和二氧化碳等氣體。沸點低于氯化溫度的氯化物如： FeCl 3、AlCl 3 (升華氣體 )等氣體就和 TiCl 4 一起揮發(fā)逸出氯化爐，而沸點高于氯化溫度的氯化物如：CaCl 2、MgCl 2 等，與未反應的 TiO 2、C 粉等一起留在爐內(nèi)成為爐渣。從氯化爐頂以氣體逸出的混合氣體，主要成分為TiCl4 、AlCl 3 、FeCl 3 等，還有被氣流夾帶出來的固體顆粒，進入收塵器，由于減速降溫的作用，使其中 AlCl 3 、FeCl 3 等高沸點氯化物以及被氣體帶出的固體

4、顆粒大部分被冷凝沉積下來。通過收塵器出來的混合氣體進入淋洗塔，被冷凍鹽水冷卻后的TiCl 4、的液體相接觸，使TiCl 4、等氣體和高沸點雜質(zhì)被淋洗下來，淋洗下來的TiCl 4 液體還含有較多的雜質(zhì)，經(jīng)過沉降、過濾以后，得到淡黃色或紅棕色的粗四氯化鈦液體。不能冷凝的氣體經(jīng)過尾氣凈化處理后達標通過煙囪排空。在粗四氯化鈦生產(chǎn)過程中，主要用能為石油焦、壓縮空氣、電、循環(huán)水以及低溫鹽水。主要設備有1200 氯化爐、2400 氯化爐以及附屬的泵類設備。精制：精制工藝流程圖見圖4 。精品資料_破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破Cu- V 破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破破

5、破破破破破圖 4 精餾塔除硅 -銅絲塔除釩組合的精制工藝流程圖粗四氯化鈦中含雜質(zhì)眾多，根據(jù)雜質(zhì)的物理和化學性質(zhì)的不同，先通過蒸餾除去高沸點雜質(zhì)，再通過精餾除去低沸點雜質(zhì)，最后通過銅絲除釩，制取精四氯化鈦。工序工藝流程敘述如下：從氯化車間來的粗四氯化鈦進入高位槽，經(jīng)過流量計由浮閥塔的中部加入塔內(nèi)，連同回流液與由蒸餾釜上升的蒸汽相遇時，進行氣液交換。低沸點四氯化硅等氯化物由塔頂冷凝器冷凝進入回流槽。其中一部分返回塔頂進行回流，多余的溢流到四氯化硅儲罐。已經(jīng)除去低沸點雜質(zhì)的四氯化鈦被汽化由浮閥塔底部進入銅絲蒸餾釜，與銅絲接觸除三氯氧釩、脫色后，進入冷凝器，冷凝得到精制四氯化鈦液體，精品資料_經(jīng)檢驗合

6、格后送往儲罐，供給還原工序。各蒸餾釜和高位槽富集的有高沸點氯化物的四氯化鈦，定期返回氯化車間濃密機，所有塔及設備的尾氣經(jīng)酸封罐排入大氣。該工序主要用能為電能。主要用能設備為蒸餾釜。蒸餾釜有1700mm ×2690mm ，1500mm ×2380mm 。還原 -蒸餾：鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦，是采用“克勞爾”法。即在高溫下用鎂將四氯化鈦還原成金屬鈦，該反應過程涉及TiCl 4-Mg-Ti-MgCl 2 - TiCl 3 TiCl 2等多相體系，是一個復雜的物理化學過程。鎂還原 TiCl 4 的總反應式：TiCl 4 Mg Ti2 MgCl 2還原工序所得產(chǎn)物，其組成大約是55%

7、60%Ti 、25% 30% Mg 、10% 15% MgCl 2 和少量鈦的低價氯化物TiCl 2 、TiCl3 。為了獲得產(chǎn)品海綿鈦，必須分離出Mg 和 MgCl 2 ，分離方法采用真空蒸餾法。工藝流程圖見圖5。精品資料_破 破 破破破破破破破破破破破破破破破破破水水水破破破破破水水水破破破破破破破破破破破破破 破 破破破破 破破破破破破破破破破破破破 破破破 破破破破破破破破破水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水 水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水精品資料_圖 5 還原 -蒸餾工藝流程圖蒸餾法是利用蒸

8、餾物各組分物理特性的差異而進行的分離方法。是根據(jù) Mg 和 MgCl 2 在溫度 700 1000 蒸汽壓較高，而 Ti 在同溫度下蒸汽壓很低，因而可利用它們在高溫下蒸汽壓相差很大，從而Mg和 MgCl 2 化 Mg 對 Ti 的相對揮發(fā)度（分離系數(shù)）很大的原理進行分離。采用常壓蒸餾時，由于MgCl 2 比 Mg 的沸點高，分離MgCl 2 比 Mg 困難，提高蒸餾溫度將導致海綿鈦與鐵制容器壁生成Ti-Fe 合金而污染產(chǎn)品，同時在常壓高溫下，Ti、Mg 和 MgCl 2 與水蒸氣以及 Mg 和 Ti 與空氣中的氧、氮均易作用。而在真空條件下蒸餾時，Mg 和 MgCl 2 的沸點將大大降低，揮發(fā)

9、度比常壓蒸餾時大很多倍，因此采用真空蒸餾可以降低蒸餾溫度和提高Mg 和 MgCl 2 的揮發(fā)速度，還可以減少產(chǎn)品鈦被罐體鐵壁和空氣中的氧、氮污染。我國遵義鈦業(yè)采用倒“U”形聯(lián)合法生產(chǎn)工藝，它是將還原罐（蒸餾罐）和冷凝罐之間用帶閥門的管道連結而成，設有專門的加熱裝置，整個系統(tǒng)設備在還原前一次組裝好。倒“U”形聯(lián)合法生產(chǎn)工藝要求嚴格，就是還原結束后立即投入真空蒸餾作業(yè)。在還原-蒸餾工序的主要用能為電。主要設備為還蒸爐。鎂電解：金屬鎂的工業(yè)生產(chǎn)方法MgCl 2 的熔鹽電解法，用Mg 還原 TiCl 4 過程中排放的的MgCl 2 作原料，進行熔鹽電解制鎂， 反應產(chǎn)物精品資料_Mg 和 Cl 2 分別用于還原 TiCl 4 和氯化制取 TiCl 4，這樣就構成氯、 鎂閉路循環(huán)的工藝。氯化鎂電解生產(chǎn)工藝的實質(zhì)，是用直流電流通過熔融電解質(zhì)把Mg2+還原為金屬鎂的過程。 當直流電流通過熔融電解質(zhì)時，陰極上析出鎂，陽極上析出氯氣，反應方程式如下：2Cl 2e Cl2 (Cl 在陽極上失去電子 )Mg2+2e Mg (Mg 2+ 在陽極上得到電子 )陰極產(chǎn)生的液態(tài)鎂因比電解質(zhì)的密度小而上浮于表面，陽極產(chǎn)生的氯氣則通過氯氣罩排出收集處理。該工序的主要用能為電力。 主要用能設備為容量為110kV ·A 的電解槽。專業(yè)鈦資料由鈦行業(yè)資訊網(wǎng)站