鋼企海綿鈦生產(chǎn)工藝

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1、一、攀枝花鋼企欣宇化工有限公司5000噸/年海綿鈦建設(shè)項目（一）海綿鈦生產(chǎn)工藝原理海綿鈦生產(chǎn)是將TiO2氯化-還原成金屬鈦的過程，其生產(chǎn)過程是先將固態(tài)TiO2氯化成氣態(tài)TiCl4，再經(jīng)反復(fù)氣化-液化除去雜質(zhì)，最后以金屬鎂還原TiCl4得到金屬鈦。另外將反應(yīng)生成的電解成金屬鎂和氯氣循環(huán)使用。下面分別敘述各工段的原理。①氯化工藝原理高鈦渣在連續(xù)沸騰爐內(nèi)在還原氣氛下加氯氣氯化，并在800～1000℃條件下生成四氯化鈦氣體。其反應(yīng)方式如下：2242TiO+C+2Cl??→TiCl+COTiO2C2ClTiCl2CO224++??→+高鈦渣中的雜質(zhì)在上述條件下同時被氯化

2、生成雜質(zhì)氯化物。VO3C3Cl2VOCl3CO2523++??→+氣態(tài)四氯化鈦及雜質(zhì)氯化物在收塵器冷卻至180℃，大部分雜質(zhì)氯化物由氣體變?yōu)楣腆w，經(jīng)旋風收塵除去大部分雜質(zhì)和粉塵，余下的四氯化鈦氣體經(jīng)四氯化鈦液體（由冷凍鹽水對其間接冷卻）冷凝噴淋后，得到四氯化鈦液體，經(jīng)沉降分離后上清液為中間產(chǎn)品粗四氯化鈦。②精制工藝原理粗四氯化鈦需加入鋁粉除去沸點相近釩的氯化物，再利用TiCl4與雜質(zhì)氯化物的沸點不同，經(jīng)反復(fù)氣化和液化，除去雜質(zhì)得到精TiCl4，主要的反應(yīng)原理如下：(1)除釩和高沸點物在反應(yīng)罐中加入鋁粉、精TiCl4并通入氯氣反應(yīng)，生產(chǎn)AlCl3作為催化。在有A

3、lCl3作為催化的條件下，在TiCl4鈦沸點（136oC）或沸點以上的溫度下反應(yīng)生成三氯化鈦，即制造三氯化鈦漿液（含固體TiCl3和AlCl3的四氯化鈦漿液）：2Al＋3Cl22AlCl33TiCl4＋Al3TiCl3＋AlCl3在蒸餾釜中加入粗TiCl4、三氯化鈦漿液，在釜中進行除釩。VOCl3＋TiCl3VOCl2↓＋TiCl4800～1000℃136℃37(2)除低沸點物TiCl4+SiCl4TiCl4↓（液態(tài)）+SiCl4↑（氣態(tài)）(3)除碳TiCl4+CTiCl4↑（氣態(tài)）+C↓（固態(tài)）③還原蒸餾生產(chǎn)工藝原理精四氯化鈦與熔融金屬鎂在800～1000℃

4、條件下發(fā)生還原反應(yīng)：42TiCl+2Mg??→Ti+2MgCl反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)真空蒸餾作業(yè)將殘留的氯化鎂和過量的金屬鎂與海綿鈦分離凈化，得到成品海綿鈦。④電解鎂生產(chǎn)工藝原理鎂生產(chǎn)系統(tǒng)，是將來自鈦還原蒸餾工段的氯化鎂（MgCl2）在密閉式無隔板鎂電解槽電解成金屬鎂和氯氣，電解出的液體鎂經(jīng)過連續(xù)精煉成質(zhì)量符合要求的精鎂（液體鎂），精鎂送鈦還原蒸餾工段還原四氯化鈦生產(chǎn)海綿鈦，氯氣返回氯化工段循環(huán)使用。??→+↑22MgClMgCl2.8.2、工藝流程簡述海綿鈦生產(chǎn)按工藝分為四個步驟：即氯化→精制→還原→破碎。另外將還原反應(yīng)生成的MgCl2電解生成金屬鎂和氯氣循環(huán)使用，

5、下面分別敘述各生產(chǎn)工藝流程。