[发明专利]一种四氯化钛沉淀泥浆中钛回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种四氯化钛沉淀泥浆中钛的回收方法。

背景技术

富钛料氯化形成的炉气冷凝得到的TiCl₄液体中会自然析出主要由TiOCl₂组成的红色固体沉淀物，在氯化炉浓密机内形成所谓的四氯化钛沉淀泥浆。四氯化钛沉淀泥浆约占TiCl₄液体总量的3-5wt％，沉淀泥浆中除含有55-65wt％的TiCl₄，还含有33-43wt％的TiOCl₂。为了回收沉淀泥浆中的TiCl₄，生产企业和科研机构进行了大量的研究和尝试，其中包括：沉淀泥浆返回到沸腾氯化炉、沉淀泥浆加入隔板收尘器内干燥、回转窑干燥、离心干燥、微波干燥、喷雾干燥、熔盐干燥等。四氯化钛沉淀泥浆导热性能差，与空气接触泥浆表面因TiCl₄水解易形成由TiOCl₂和TiO₂组成的结壳，使得泥浆采用回转窑干燥、离心干燥等难以将其中的TiCl₄挥发出来。泥浆加入氯化炉中虽然能回收部分四氯化钛，但泥浆加入后沸腾炉的炉况不稳定，严重影响富钛料氯化的正常进行。隔板收尘器中虽然温度高达400-500℃，但泥浆的比表面积小，泥浆加入后热交换时间短，泥浆中的TiCl₄来不及挥发就堆积在收尘器的底部。实验证明，四氯化钛沉淀泥浆采用回转窑干燥或离心干燥也不成功。微波虽然能快速加热挥发泥浆中的TiCl₄，但微波在四氯化钛沉淀泥浆中的穿透深度非常有限，从而限制了四氯化钛沉淀泥浆微波干燥的工业应用。喷雾干燥虽然能有效分离沉淀泥浆中的TiCl₄，但泥浆喷雾干燥能耗高，干燥得到的TiCl₄蒸气浓度低，冷凝回收困难。沉淀泥浆经熔盐干燥后虽然能回收其中游离的TiCl₄，但以TiOCl₂形式存在的钛却无法回收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四氯化钛沉淀泥浆中钛的回收方法。该方法不仅可分离出四氯化钛沉淀泥浆中游离的TiCl₄，而且能回收沉淀泥浆中以TiOCl₂形式存在的钛，提高钛的金属回收率，减少环境污染。

本发明的技术方案是：

一种四氯化钛沉淀泥浆中钛的回收方法：先将四氯化钛沉淀泥浆加热搅拌蒸发其中的TiCl₄，然后将蒸发得到的TiOCl₂残余物与AlCl₃在熔盐中接触转型，使TiOCl₂与AlCl₃反应生成TiCl₄蒸气和AlOCl沉淀物，或先将四氯化钛沉淀泥浆与AlCl₃接触转型，使泥浆中的TiOCl₂与AlCl₃反应转化成TiCl₄和AlOCl，再加入熔盐搅拌蒸发其中的TiCl₄。

所述的TiCl₄蒸发是指100～300℃搅拌0.5-8小时，常压或减压蒸发泥浆中原有的TiCl₄和/或TiOCl₂与AlCl₃反应产生的TiCl₄，蒸发出来的TiCl₄蒸气冷凝得液体TiCl₄。

蒸发出来的TiCl₄蒸气经0～-15℃液体TiCl₄喷淋捕集回收得液体TiCl₄。

TiOCl₂与AlCl₃接触转型生成TiCl₄和AlOCl时，按照化学反应计量数的0.5～2.5倍加入AlCl₃，0～200℃搅拌0.5-12小时。