预览加载中，请您耐心等待几秒...

四氯化钛精制中的矿物油与铝粉除钒研究与实践.pdf

预览
1/8
2/8
3/8
4/8
5/8
6/8
7/8
8/8

在线预览结束，喜欢就下载吧，查找使用更方便

下载提示 文本预览

如果您无法下载资料，请参考说明：

1、部分资料下载需要金币，请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档，再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压，在使用对应软件打开

四氯化钛精制中的矿物油与铝粉除钒研究与实践 四氯化钛精制中的矿物油与铝粉除 钒研究与实践 摘要 本文概要介绍了国内常用的四种四氯化钛除钒方法，着重介绍了矿物油 除钒与铝粉除钒的原理及设备，通过对锦州铁合金用的盘管式蒸汽加热反应 器除钒与攀钢海绵钛生产所用的电加热蒸馏釜除钒工艺、设备等对比展开研 究。 关键词：四氯化钛、除钒、矿物油 1 四氯化钛精制中的矿物油与铝粉除钒研究与实践 1前言 本文主要针对除钒进行初步的探讨，目前工业上主要有四种化学除钒方法，Cu 除钒法、 H2S除钒法、有机物除钒法和铝粉除钒法。 铝粉除钒法，它主要是用电加热蒸馏釜除钒使液体通过精馏、蒸馏塔冷凝下来。铝粉除 钒选用的反应器是电加热式蒸馏釜，在设定时间内将制备好的低价四氯化钛矿浆加入蒸馏釜 制备的-除钒矿浆液，加入到被净化的中，与 中，将TiCl3-AlCl3TiCl4TiCl4TiCl3 溶于中的反应生成沉淀，从而达到除钒效果。同时铝粉除钒 TiCl4VOCl3VOCl2 矿浆液的制备是一个间歇操作过程。 矿物油除钒，选用的反应器是用蒸汽间接加热四氯化钛，将适量的矿物油加入粗四氯化 钛溶液中，溶解于四氯化钛中的有机物在高温下碳化，并逐渐裂解高度分散，成为高活性的 碳粒，在粗TiCl中的VOCl和其他氯化物杂质对有机物的裂解具有催化作用，生产的碳粒 43 具有吸附作用，使其以固态的形式沉淀下来，从而达到除钒的目的，对反应器里的物料采用 的是蒸汽间接加热。 2 四氯化钛精制中的矿物油与铝粉除钒研究与实践 2除钒原理及特点 丝除钒、除钒、粉 目前，国内常用的四氯化钛除钒方法有四种，分别是CuH2SAl 除钒和有机物除钒。 在生产海绵钛初期，我国就采用过铜粉除钒法，这种方法同铝粉除钒的方法 一样，属于间歇操作。对于铜粉除钒法来说耗量大，从失效的铜粉中回收 TiCl4 困难，从经济成本、技术等方面考虑都不是很理想。所以一直在对其进行改进， 研究出了铜屑或铜丝气相除钒法，并得到应用。 2.1 Cu除钒法 除钒是去除中的，与反应生成中间产 CuCuTiCl4VOCl3TiCl4Cu ，后者还原生成不溶性的沉淀； CuCl·TiCl3VOC13VOCl2 TiCl4+Cu=CuCl·TiCl3 CuCl·TiCl3+VOC13=VOCl2↓+CuCl+TiCl4 还可以溶于中的、、进行反应，当在 CuTiCl4Cl2AlCl3FeCl3AlCl3TiCl4 中的浓度大于0.01%时，则会使Cu表面钝化，阻碍除钒反应的进行。所以，当 中的浓度较高时，一般要在除钒之前进行除铝。 CTTAlCl3 采用铜除钒对产品不会产生污染，除钒同时还可除去有机物等杂质。但失效 铜丝的再生洗涤的操作麻烦，劳动强度大，劳动条件差，并产生含铜废水污染， 也不便于从中回收钒，除钒成本高。所以，铜丝除钒法仅适合于处理含钒量低的 原料和小规模生产海绵钛厂使用。 2.2 除钒法 H2S 利用除钒效果较好，是一种强还原剂，它将还原为： H2SH2SVOCl3VOCl2 2VOCl3+H2S=2VOCl2+2HCl+S 也可与反应生成钛硫氯化物： H2STiCl4 TiCl4+H2S=TiSCl2+2HC1 除钒成本低，除钒效果较好，但是一种具有恶臭味的剧毒和易爆气 H2SH2S 体，并与反应生成钛硫氯化合物沉淀，引起管道和塔板的堵塞，并降低 TiCl4TiCl4 的回收率。 2.3 Al粉除钒法 除钒，在有 铝粉除钒的实质就是TiCl3三氯化铝为催化剂的条件下，细铝粉可以还原 矿浆进行除钒，把这种矿浆液加入到精四氯 TiCl4为TiCl3，采用这种制备低价TiCl4 3 四氯化钛精制中的矿物油与铝粉除钒研究与实践 化钛中，与矿浆中的反应生成沉淀。 TiCl3TiCl4VOCl3VOCl2 攀钢海绵钛采用铝粉除钒有利于提高钛的回收率，除钒残渣易从TiCl4中分离出来，并 可以从中回收钒，但铝粉价格较为昂贵，是一种易爆的物质，增加了危险系数，对安全防护 要求较高。再次除钒铝粉的制备是一个间歇操作的过程。 2.4 矿物油除钒法 有机物除钒操作相对而言较为简单，一般选用矿物油进行除钒。它是将少量的矿物油加 入TiCl4中搅拌混合均匀，将混合物加热至有机碳化温度使其碳化，加热温度在120—138C°， 还原为 新生的活性碳将VOCl3VOCl2沉淀，或是活性炭吸附钒杂质而到达除钒目的。 有机物除钒操作便捷，除钒效果也较好，但除钒残渣易在容器壁上结疤，难以清除，管 道容易堵塞，必须要使用氮气等来吹通管路。粗四氯化钛和矿物油的混合物是连续加入反应 器中进行除钒的。 3锦钛矿物油除钒原理 锦钛精制反应器中主要物料是