四氯化钛生产工艺探讨_刘立文
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一种超高纯度四氯化钛的生产方法与流程【原创版3篇】《一种超高纯度四氯化钛的生产方法与流程》篇1一种超高纯度四氯化钛的生产方法包括以下步骤:1. 钛铁矿的制备:采用硫酸分解钛铁矿的方法,将钛铁矿与浓硫酸反应,制备二氧化钛。
2. 二氧化钛的制备:将二氧化钛与氢气在高温下反应,制备四氯化钛。
3. 四氯化钛的纯化:将四氯化钛溶液经过多次纯化,除去杂质,获得超高纯度四氯化钛。
具体的生产流程如下:1. 钛铁矿的制备:将钛铁矿与浓硫酸在反应釜中反应,制备二氧化钛。
反应结束后,将反应产物进行过滤、洗涤、干燥等处理,得到纯度较高的二氧化钛。
2. 二氧化钛的制备:将二氧化钛与氢气在高温下反应,制备四氯化钛。
反应需要在高温高压下进行,以确保反应的进行和四氯化钛的纯度。
反应结束后,将反应产物进行冷却、过滤、洗涤等处理,得到四氯化钛。
3. 四氯化钛的纯化:将四氯化钛溶液经过多次纯化,除去杂质,获得超高纯度四氯化钛。
具体的纯化方法包括离子交换、膜分离、萃取等。
在生产过程中,需要对生产环境进行严格控制,避免四氯化钛被污染。
《一种超高纯度四氯化钛的生产方法与流程》篇2一种超高纯度四氯化钛的生产方法包括以下步骤:1. 钛铁矿的精选:选择高品质的钛铁矿,经过粉碎、筛分、干燥等处理,得到符合要求的钛铁矿。
2. 硫酸分解:将精选的钛铁矿与浓硫酸混合,在高温高压下进行反应,得到二氧化钛和硫酸亚铁。
3. 杂质去除:加入铁屑,将二氧化钛中的杂质还原为金属杂质,然后通过过滤、洗涤等方法去除杂质。
4. 氯化:将纯净的二氧化钛与氯气反应,得到四氯化钛。
5. 精炼:将四氯化钛进行升华、结晶等处理,得到超高纯度的四氯化钛。
具体的生产流程可能因厂家、生产规模等因素而有所不同,但以上步骤是制备超高纯度四氯化钛的关键步骤。
《一种超高纯度四氯化钛的生产方法与流程》篇3一种超高纯度四氯化钛的生产方法包括以下步骤:1. 钛铁矿的制备:将天然钛铁矿进行磨碎、筛分、干燥等处理,得到符合要求的钛铁矿。
生产四氯化钛的工艺是什么四氯化钛是一种无机化合物,化学式为TiCl4。
生产四氯化钛的主要工艺包括矿石选矿、钛矿还原和产物精炼等步骤。
下面将详细介绍四氯化钛的生产工艺。
1. 矿石选矿钛矿一般存在于钛铁矿、钛磁铁矿等形式中,需要通过选矿工艺将钛的含量提高到一定程度。
一般的选矿工艺是通过破碎、磁选、重选等步骤,将石矿中的杂质去除,得到含有较高钛含量的选矿石。
2. 钛矿还原选矿石经过破碎、磁选等工艺得到的矿石被送入还原炉。
钛矿还原的主要目的是将矿石中的钛还原为金属钛,并去除杂质。
常用的还原工艺有氯化法和氧化法。
氯化法是通过将矿石与氯气反应,生成氯化钛等反应产物。
具体工艺步骤如下:(1) 加热反应:将矿石与氯气同时加热,使矿石和氯气充分接触并反应。
(2) 化学反应:矿石中的金属钛和氯气反应生成氯化钛。
同时,其他金属元素如铁、铬等也会产生相应的氯化物。
(3) 分离提纯:通过物理层析或化学反应,将氯化钛与其他杂质物质分离。
氧化法一般通过高温氧化,将矿石中的钛氧化为氧化钛等化合物,并与其他金属产生相应的氧化物。
具体工艺步骤如下:(1) 加热反应:将矿石与氧气或者空气同时加热,使矿石中的钛与氧气反应生成氧化物。
(2) 化学反应:矿石中的金属钛与氧气发生反应生成氧化钛。
同时,其他金属元素如铁、铬等也会氧化为相应的氧化物。
(3) 分离提纯:通过物理层析或化学反应,将氧化钛与其他杂质物质分离。
3. 产物精炼经过还原反应后,产生的钛产物中可能夹杂有其他金属元素或者杂质,需要进行精炼工艺,将钛产品纯度提高。
一般精炼工艺包括混合酸法、溶剂法等。
混合酸法是通过将还原后的钛产物与硫酸、氢氟酸等酸性溶液混合,使其中的金属杂质发生反应,生成可溶性的盐类,从而分离掉杂质。
溶剂法是通过在特定溶剂中将还原所得的钛产物溶解,然后通过调节溶剂中的条件,如温度、浓度等,分离杂质离子和钛离子,最终得到纯度较高的四氯化钛。
4. 四氯化钛的生产应用经过矿石选矿、还原和产物精炼等工艺步骤,最终得到的产品是纯度较高的四氯化钛。
四氯化钛生产技术进展---乘钒钛文化之风创钒钛经济之业原创邹建新彭富昌教授等四氯化钛生产技术进展1.沸腾氯化炉的大型化技术研究四氯化钛的制造技术是钛产业链中的关键技术,所以,今后应把氯化炉的大型化、氯化技术水平的提高(包括提高钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、降低尾气氯含量、提高四氯化钛回收率等)作为今后研究工作的重点之一。
2.四氯化钛除钒新工艺目前工业生产中,有用铜丝、矿物油和铝粉三种除钒的方法。
其中,铜丝除钒效果好,可获得高质量的四氯化钛,但是间歇操作,铜丝失效后的洗涤再生操作劳动强度大、操作环境差、铜耗高,除钒的成本高,仅适合小规模生产中应用;矿物除钒成本低,但需要采用特殊的加热方法,产生体积庞大的残渣液,残渣易在加热壁上结疤,除钒后的四氯化钛中含有少量有机物不易分离除去,较适用于氯化法生产钛白;铝粉除钒的残渣量少,不易结疤,容易从残渣回收钒,除钒成本低,是一种适合用于海绵钛生产的除钒方法。
铝粉除钒已在独联体国家海绵钛生产中成功使用多年,北京有研院等单位早已完成了小型试验研究,说明铝粉除钒是可行的工艺技术。
但独联体国家使用的这种超细活性铝粉价格昂贵,并具有可爆性,需要研究改进。
2012年,攀枝花运达钛业公司在国内首次攻克了铝粉除钒产业化技术,通过外加AlCl3作催化剂制备TiCl3浆料,改善了低价钛浆液的除钒性能。
在TiCl4、铝粉的混合物中直接外加AlCl3,加热至136℃以上,保温3-5h,铝粉利用率为50%-75%。
能满足规模化连续除AlCl3与控制产品中AlCl3杂质含量的要求,已在年产10000t TiCl4生产线上成功应用。
每生产1t精TiCl4,铝粉消耗不大于1.0kg,低于独联体技术的1.2 kg单耗。
3.杜邦公司的新工艺杜邦的新工艺使用低品位钛铁矿、焦炭和氯气生产四氯化钛,再用纯氧置换氯。
该工艺仅为传统工艺成本的1/3,对于利用低品位矿和降低成本,给予我们很大的启示。
4.以金红石为原料生产TiCl4贵阳铝镁设计研究院发明了一种粗四氯化钛制取方法,它是用天然金红石为原料,冶金焦碳为还原剂,经加氯气沸腾氯化、旋风抽风机、冷却、喷雾、布袋过滤器过滤、填料吸收塔吸收而得粗四氯化钛。
浅析四氯化钛工艺技术廉荣申(中航天赫(唐山)钛业有限公司,河北省唐山063000)摘要:四氯化钛生产是以高钛渣(金红石)为原料,和石油焦按照一定比例混合后,高温下与氯气反应生成,经过杂质分离、提纯得到经四氯化钛,它是生产钛白粉和海绵钛的主要原料,笔者结合经验谈谈四氯化钛生产工艺。
关键词:四氯化钛;生产工艺;钛白粉;海绵钛doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2019.04.019中图分类号:TQ134.1文献标志码:A 文章编号:1008-1267(2019)04-0052-02收稿日期:2019-03-14四氯化钛生产是以高钛渣(金红石)为原料,和石油焦按照100:28~33的比例均匀混合后入炉,在高温下通入氯气进行反应而生成,炉气经过气固分离、液化、过滤得到粗四氯化钛,尾气经水洗、碱洗后达标排放,粗四氯化钛经精馏得到成品精四氯化钛,工艺过程分为氯化和精制两步来完成,氯化阶段根据原料的不同所采取的工艺路线有所区别,分为沸腾氯化法和熔盐氯化法;精馏过程根据除钒方式的不同分为矿物油除钒、铜丝除钒、铝粉除钒,下面笔者结合经验谈谈四氯化钛生产工艺。
1四氯化钛沸腾氯化法工艺技术沸腾氯化法是目前主流工艺技术,通过在炉内沸腾产生颗粒碰撞从而产生化学反应,其反应的主方程式为:TiO 2+C+2CI 2==TiCI 4+CO 2+Q ,此反应通过放热能够使其维持顺利进行。
反应产生的炉气经气固分离器降温并分离大部分固体粉尘,进入淋洗吸收系统进行液化处理,未被吸收的尾气经过水洗碱洗后合格排放,吸收下来的四氯化钛经过固液分离得到半成品四氯化钛,固体含量较高的泥浆返喷回收尘器气化分离。
该过程根据原料纯度的不同在设备结构上有所区别,当原料纯度达到93%以上、氧化钙含量0.3%以下、氧化镁含量0.9%以下时采用的氯化炉一般为有筛板上排渣的方式进行,配套的收尘器为旋风式收尘器;原料纯度在90%~93%时,氧化钙和氧化镁含量超过上述指标一倍以内的一般配套无筛板下排渣的方式,同时收尘器为重力沉降式多级串联方式。
四氯化钛技术及四氯化钛的应用摘要:本文概述了四氯化钛生产技术及以四氯化钛为原料的钛工业产品的制备。
其中包括:海绵钛、钛白粉、纳米二氧化钛、钛酸盐功能陶瓷、云母钛珠光颜料、钛酸酯偶联剂及钛系催化剂等。
关键词:四氯化钛;;海绵钛;钛白粉;云母钛珠光颜料;纳米二氧化钛;钛酸盐功能陶瓷;液相;制备1 序言钛的发展初期是在二十世纪初1910年由美国科学家M.A.亨特(Hunter)首次用钠还原四氯化钛制取了纯钛。
1940年卢森堡科学家W.J.克劳尔(kroll)用镁还原四氯化钛制得了纯钛。
从此,镁还原法(又称克劳尔法)和钠还原法(又称亨特法)成为生产海绵钛的工业方法。
美国1948年用镁还原法制出了2吨纯钛。
从此进入了工业化生产【1】。
随后,英国1951年、日本1952年、俄罗斯1954年、我国1958年相继建立起自己的钛生产工业。
由于海绵钛的发展,钛材作为结构材料广泛应用于飞机、潜艇、和航天器。
自50年代开始规模生产四氯化钛以来,先后采用过四种氯化方法:竖炉间断氯化法;竖炉连续氯化法;熔盐氯化法;沸腾氯化法。
工业用炉从¢600mm、¢1200mm、¢1900mm、¢2400mm、¢2600mm、¢3500mm、¢5000mm,到目前一直在发展,炉型及氯化方法也在不断发展变化,从竖炉固定床发展到熔盐氯化、有筛板沸腾氯化、无筛板沸腾氯化乃至美国正在研究的低温氯化,我国中科院过程工程研究所正在研究实施的多级快速流化床等。
总之,研究开发在不断进行,新工艺的出现正向着设备集约化、产量扩大化、技术密集化、质量精良化方向发展。
2 四氯化钛的制备2.1 沸腾氯化沸腾氯化是采用细颗粒富钛料(高钛渣或金红石)粒度在30-200目与固体碳质(石油焦)还原剂粒度在60-150目,按一定比例混合后,在炉温800度时加入到沸腾氯化炉中,炉底按一定压力通入氯气,物料在氯气流的作用下,成流态化状态进行氯化沸腾反应,从而制取四氯化钛的方法。
四氯化钛生产工艺四氯化钛是一种无机化合物,常用于制备钛金属及其合金。
其生产工艺主要分为三个步骤:钛矿石的精炼、氯化和四氯化钛的制备。
第一步,钛矿石的精炼钛矿石是四氧化三钛(TiO2)的天然矿物,可以从海滩沙子、岩石和泥土中提取。
其主要成分为二氧化钛,同时含有少量的氧化铁、氧化铝、硅酸盐等杂质。
为了提高二氧化钛的纯度,需要对钛矿石进行精炼。
精炼的第一步是将钛矿石粉末和焦炭混合,放入电弧炉中进行还原反应。
这个过程中,钛矿石中的二氧化钛会被还原成金属钛,而杂质则会被熔化并浮到表面。
这样就可以将金属钛分离出来,得到所需的粗钛。
第二步,氯化粗钛中可能还含有一些杂质元素,如氧、氮、碳、铁、铝等。
这些杂质会影响四氯化钛的制备,因此需要将粗钛进行氯化处理,以去除杂质。
氯化的方法主要有两种,一种是氯化焙烧法,另一种是氯化氢法。
氯化焙烧法是将粗钛和氯气混合后,在高温下进行反应,生成氯化钛。
而氯化氢法则是将粗钛和氢气混合后,在高温下进行反应,生成氯化钛和水蒸气。
两种方法都可以得到高纯度的氯化钛,但氯化氢法更为常用。
第三步,四氯化钛的制备四氯化钛是将氯化钛和氯气在一定条件下反应得到的产物,其化学式为TiCl4。
四氯化钛是一种无色液体,易挥发,有强烈的刺激性气味。
四氯化钛的制备过程中需要控制反应条件,如温度、气体流量等参数。
一般来说,反应温度在600-700℃之间,气体流量要足够大,以保证反应的进行。
反应完成后,将产物冷却并收集,即可得到四氯化钛。
总结四氯化钛生产工艺主要分为三个步骤:钛矿石的精炼、氯化和四氯化钛的制备。
其中,钛矿石的精炼是将钛矿石中的二氧化钛还原成金属钛的过程;氯化是将粗钛进行处理,去除杂质;四氯化钛的制备是将氯化钛和氯气在一定条件下反应得到的产物。
这些步骤的控制和操作都需要高度的技术水平和安全防护措施,以确保生产的质量和工人的安全。
四氯化钛调研报告四氯化钛调研报告一、引言四氯化钛是一种重要的无机化学品,是用于生产高纯度钛的关键原料之一。
它具有广泛的应用领域,包括制备钛金属、合成高级陶瓷材料、催化剂等。
本报告旨在对四氯化钛的市场现状、应用领域、生产工艺以及相关政策进行调研,为企业决策提供参考。
二、市场现状目前,世界上最主要的四氯化钛生产国是中国、美国和俄罗斯。
其中,中国以其庞大的化工产能和资源储备成为全球最大的四氯化钛生产国。
四氯化钛的市场需求主要来自于钛金属生产和化工材料领域。
随着全球经济的发展以及新兴产业的壮大,对四氯化钛的需求将进一步增加。
三、应用领域1. 制备钛金属:四氯化钛是制备高纯度钛的重要原料,广泛应用于航空、航天、军工等高端领域。
2. 高级陶瓷材料:四氯化钛作为陶瓷材料的添加剂,能够提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
3. 催化剂:四氯化钛可用于制备催化剂,广泛应用于化工、制药、石化等行业。
四、生产工艺四氯化钛的生产一般通过氯化法进行,主要步骤包括钛精矿预处理、氯化反应、升华分离和纯化等。
具体工艺流程包括:1. 钛精矿预处理:钛精矿一般为钛石,需要经过破碎、浸出等步骤,将钛精矿中的杂质和杂质分离。
2. 氯化反应:预处理后的钛精矿与氯气反应,生成四氯化钛。
反应需要在高温和高氯气浓度下进行。
3. 升华分离:四氯化钛在适当的温度下升华,与氯化物等杂质分离。
4. 纯化:通过冷凝和深度处理等方式,进一步纯化四氯化钛。
五、相关政策为了规范四氯化钛产业,中国政府出台了一系列政策,包括环境保护、安全生产等方面的要求。
企业在生产过程中需要符合相关法律法规,加强安全生产意识,减少环境污染。
六、结论四氯化钛是一种重要的无机化学品,具有广泛的应用领域。
随着全球经济的发展以及新兴产业的崛起,对四氯化钛的需求将进一步增加。
在生产过程中,企业应该加强安全生产管理,减少环境污染,以满足市场需求和政府规定。
参考文献:1. Liu, J., & Shu, D. (2014). Anhydrous and Hydrated Crystal Structures of Titanium Tetrachloride. Inorganic Chemistry, 54(7), 3220-3227.2. Zhang, Y., Yanagi, H., & Arita, M. (2009). Effects of metals on characteristics of TiO2 prepared from titanium tetrachloride. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 85(1-2), 385-391.。
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一种改进的四氯化钛蒸馏流程方法
随着国家对产品质量的日益重视,有越来越多的企业开始对水的净化要求更加严格,因此对水质的滤清技术也变得越来越重要。
四氯化钛蒸馏流程是一种常用的水处理技术,用来去除水中的颜色、污染物和微生物。
然而,过滤过程中不可避免地会形成一些沉淀物,这样容易影响水质。
因此,有必要改进四氯化钛蒸馏流程,提高水质。
对于改进四氯化钛蒸馏,首先需要做的是提高滤材的运行效率,使滤器能够在保持同样的状况下最大限度地滤除沉淀物的形成。
以便提高水的净化效果。
为了做到这一点,应该优
化滤材的类型和粒度,使其能够尽可能多地吸附水中的有机物质。
同时,应将滤材安装在
恒流设备上,缩短过滤时间,实现可控精度和改善设备运行状况。
此外,还应加强滤饰剂和添加剂的使用,以提高水质。
滤剂可以有效减少水中有机物质的
沉淀,添加剂则可以改善水体的酸度和碱度,从而改善水中溶解物的溶解度,有助于改善
水质。
若在四氯化钛蒸馏中添加适量的滤剂和添加剂,可以改善水的质量。
最后,应改善水的除污方法。
一般来说,水中的污染物可以通过离子交换、沉淀和胶凝等
方法进行除污。
实践表明,结合离子交换和沉淀等除污方法,可以有效去除水中的污染物,并有效改善水质。
总之,改进四氯化钛蒸馏流程的关键是提高滤材的性能,优化滤材的类型和粒度,加强滤饰剂和添加剂的使用,改善除污方法,提高水的净化效率,从而达到提高水质的目的。
以上就是对四氯化钛的改进方法的分析,希望能为企业提供一些参考。