钛氯化技术与原料

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1、钛氯化技术与原料1、钛氯化技术与原料：国内近几年钛氯化的技术进步很快，有自主开发与氯化法钛白气相氧化对接大型∮2800的熔盐氯化，还有海绵钛企业引进的φ2400的无筛板、有筛板沸腾氯化技术和装置。氯化技术和氯化装置与选用的钛原料有很重要的关系，提出对钛原料的要求如下【1】：氯化工艺熔盐氯化无筛板沸腾氯化有筛板沸腾氯化钛原料种类高钛渣高钛渣、金红石钛铁矿、高钛渣、天然或人造金红石TiO2≥%9090TiO2≥60%（钛精矿）TiO2≥90%（高钛渣、金红石）CaO≤%0.501.000.16MgO≤%1.205.001.00CaO+MgO≤%1.508.00＜

2、1.30通过氯化实认为：（1）熔盐氯化工艺用料较简单，只要富钛料的TiO2含量≥90%就可以，CaO、MgO、MnO,Si02等不做重点考虑，不影响正常生产。因为在加碳反应的氯化过程中CaO、MgO都生成CaCl2、MgCl2,大部分随废熔盐排出，少部分以复盐形式进入收尘渣中。CaO、MgO等含量多少只与氯气、石油焦等消耗有关，对氯化炉的操作影响较小。（2）无筛板沸腾氯化，使用富钛料基本与熔盐氯化一致，或高熔盐氯化。因其反应温度高，可以使用金红石。无筛板也要防止氯化炉内渣结瘤或堵氯化炉出口，有资料介绍高钛渣控制CaO≤1.23%，CaO+MgO＜12.4%可

3、以连续运行【2】，但国内实践钛原料与熔盐氯化基本相同。（3）有筛板沸腾氯化炉国内已有2个φ2400的氯化炉投入试生产，基本上都是使用从国外进口的天然或人造金红石CaO0.02%、MgO0.07%，而用国产CaO0.39%、MgO1.72%，CaO+MgO≤2.11%的云南矿生产的高钛渣试生产，不能顺行无法稳定开车。原美礼联公司的采购人员调研中国的钛资源后曾讲中国没有适应美礼联氯化技术的钛原料。说明大型有筛板沸腾氯化用的原料除粒度之外的标准是很严格的，不是简单用TiO2的品位高低，CaO+MgO含量多少就可以准确辨认的。2、有筛板沸腾氯化的原料国外氯化法钛白的

4、产能都比较大，配套的氯化炉产能也大。年产6.0万吨氯化法钛白的氯化炉直径达φ4600—5000，而产能10万吨钛白的氯化炉直径φ6500—7000，这样大的氯化炉开停很不容易，除工艺技术自身参数和控制外，某种意义上讲原料非常重要——原料决定技术和设备以及稳定运行。2.1TiO2的品位沸腾床氯化用的钛原料，TiO2的品位是个很重要的指标，品位低氯化过程中非有用元素消耗的氯气量大，石油焦耗量多，产生的氯化渣量大，增加废渣处理的难度和成本。但实际上TiO2的品位不是决定大型沸腾床氯化能用与否的唯一因素。因为沸腾氯化从TiO2≥60%的钛铁矿到95%的金红石都可以使

5、用。由此可见，TiO2含量不是决定大型沸腾氯化炉能否稳定运行的关键指标。2.2CaO、MgO、MnO的含量在正常氯化反应过程中：CaO+C+Cl2→CaCl2+COMgO+C+Cl2→MgCl2+COMnO+C+Cl2→MnCl2+CO因为MgCl2、CaCl2.MnCl2的熔点、沸点较FeCl3都高许多，在氯化反应的温度下CaCl2、MgCl2、MnCl2的蒸汽压很低，反应产物难以全部呈气相逸出，大部分以液相积留于床层中易于在高温下产生物料粘结，破坏正常的流化操作，结块变大，落下来会堵住筛板的筛孔，产生不正常的流化现象，使运行状况恶化及至停车处理。MgCl

6、2、CaCl2.MnCl2的熔点低、沸点高，在TiO2沸腾氯化操作温度下呈液态，它们既不能像高熔点物质那样成为固态留在渣中，又不能像低沸点氯化物那样变成气相进入炉气中带走。在气固反应的沸腾炉床层中有液态物质的存在必然使固体粒子发粘，粘连使粒子变大沸腾不起来，而且被包裹的固体粒子失去了活性，不能再反应，是反应温度降低，粘连粒子在炉中温度较低处凝固，造成结疤，堵塞，使操作无法正常继续下去，势必要花费人力扣路和浪费原料并使氯化炉运转率低。产物熔点/℃沸点/℃蒸汽压mmHg700℃1000℃FeCl3306315＞760mmHg、分解＞760mmHg、分解CaCl2

7、772＜1600-很低MgCl27081412-1.398MnCl268011900.151.904MgCl2、MnCl2的挥发度在反应的温度下高于CaCl2，部分呈气相进入炉气中。由此可见决定沸腾氯化原料指标中最关键的是CaO的含量，其反应生成CaCl2其熔点低于反应温度呈液相，而其沸点高于反应温度，难于挥发呈气相。所以，富钛料中CaO含量是最关键的。富钛料中TiO2、、CaO全部生成氯化物的摩尔比值k1与工艺技术的适应性关系如下图。结论：TiCl4/CaCl2的摩尔比值k1越大，在沸腾床上可应用性愈强。生产中通常各种钛原料搭配使用CaO的平均含量＜0.1

8、2％，最好＜0.10％。实践得知富钛料在反应中生成的