[发明专利]TiO2品位较低的钛渣生产TiCl4的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工生产领域，具体涉及TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法。

背景技术

目前全世界的TiCl₄的生产方法主要包括沸腾氯化法和熔盐氯化法，两种生产方法的基本原理都是在一定温度和加碳条件下，钛渣中的TiO₂组分和Cl₂反应生成TiCl₄。沸腾氯化法要求钛渣中TiO₂含量一般为90％以上，称为人造金红石；而熔盐氯化法一般要求钛渣中TiO₂含量达到85％以上。生产人造金红石需要用天然金红石精矿，TiO₂品位一般在93％以上，但其储量有限，价格也贵。

在中国，约90％的钛矿资源储藏在攀枝花，由于TiO₂品位较低，冶炼出的钛渣中TiO₂品位为74％～80％，其中最佳的经济品位为74％，该品位钛渣专门用于硫酸法生产钛白粉。熔盐氯化要求使用品位不低于78％的钛渣，在钛渣冶炼过程中，为提高这相差4％的品位，需要提高冶炼温度和时间，导致电炉挂渣层不易维护，冶炼电耗大幅增加，使钛渣冶炼的生产成本大大增加。如果能采用稍低品位的74％钛渣作为熔盐氯化原料，从经济成本上分析，会降低TiCl₄的生产成本。

因此，有必要开发出使用攀枝花钛矿资源冶炼的74％品位钛渣进行熔盐氯化生产TiCl₄的工艺方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是生产时间长、成本高。

本发明解决上述技术问题的方案是提供一种TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法，包括以下步骤：

a、将钛渣、石油焦、氯化钠加入到熔盐氯化炉中，与氯气在700～750℃反应；

b、反应产生的气态混合物从氯化炉输送往收尘和冷凝设备系统，除去高沸点的杂质后，将气态的TiCl₄冷凝为粗品。

其中，上述TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法中，步骤a所述的钛渣中包含TiO₂为73％～74％、CaO与MgO之和为5％～8％、FeO为7％～8％和SiO₂为4％～6％。

其中，上述TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法中，步骤a所述的石油焦为C含量不低于98％的粉末。

其中，上述TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法中，步骤a所述氯气的体积浓度不低于80％。

其中，上述TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法中，步骤a所述钛渣、石油焦、氯化钠分别与Cl₂的质量比为0.50～0.66︰0.13～0.18︰0.15～0.20︰1。

其中，上述TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法中，步骤b所述气态混合物的温度控制在400～450℃。

其中，上述TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法中，每累计向氯化炉中加入1t钛渣，需要从熔盐氯化炉中部排放0.4～0.6t熔盐。

其中，上述TiO₂品位较低的钛渣生产TiCl₄的方法中，每隔2～3个月从熔盐氯化炉底部排出部分熔盐，然后加入等量的由NaCl和KCl组成的液态熔盐。所述NaCl和KCl的质量比为1︰2.3～2.5。

由于品位为74％的钛渣相对于品位大于等于78％的钛渣具有较大的价格优势，采用本发明提供的方法，有助于降低TiCl₄粗品的生产成本，能够提高攀枝花钛资源的综合利用水平，为攀枝花钛产业发展带来了新的发展方向。

附图说明