[发明专利]生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法

说明书

技术领域

本发明属于四氯化钛生产技术领域，具体涉及生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法。

技术背景

在沸腾氯化生产四氯化钛的过程中，粗四氯化钛产品中会含有一定量的AlCl₃，其主要来源有：（1）高钛渣中含有1～3％的Al₂O₃，在氯化炉内与Cl₂反应生成的AlCl₃；（2）氯化炉内衬材料中含有30%左右的Al₂O₃，在生产过程中与Cl₂反应生成的AlCl₃。如果四氯化钛中AlCl₃含量较高会导致以下不良后果：由于AlCl₃具有与路易斯酸特性相同的强腐蚀性，还有在四氯化钛中饱和溶解度对温度的强敏感性，以及相对较高的挥发性，会导致四氯化钛生产设备腐蚀加快、热交换器管道堵塞、换热效果大大降低，这样就需要经常对设备进行更换，并且人工清理管道，严重影响生产的顺利进行。

目前，去除粗四氯化钛中AlCl₃的方法是在精制工序前增加一个水解工序。总所周知，AlCl₃具有很强的水解性能，且可作为絮凝剂使用。粗四氯化钛中加入一定量的水，AlCl₃会发生水解，生成的水解产物与四氯化钛中的固体杂质相互吸附形成颗粒，随着水解的进行，颗粒逐渐长大并发生絮凝作用，然后沉淀下来，从而除去了四氯化钛中的AlCl₃。这种方法存在以下缺点：在精制工序需增加一个水解工序，水解需用大量的水，水单耗升高，增加了生产成本；水解过程中水量需严格控制，如水量过小水解周期过长，水量过大会使四氯化钛发生水解，降低钛收率。

发明内容

本发明要解决是技术问题是现有的除AlCl₃方法生产成本高、周期长、会降低钛收率。

本发明解决上述技术问题的方案是提供一种生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法，包括以下步骤：在沸腾氯化炉内加入高钛渣、石油焦和氯化钠，氯化钠与三氯化铝反应，生成低挥发度的NaAlCl₄；生成的NaAlCl₄在随后的冷凝收尘系统收集，随收尘渣排除出氯化体系。

其中，上述生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法中，所述氯化钠的粒度要求为粒径在40目与160目之间的质量百分含量在80%以上。

其中，上述生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法中，所述氯化钠的加入量为每吨高钛渣添加40～100kg氯化钠。

其中，上述生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法中，所述沸腾氯化炉内的温度为800℃～1000℃。

本发明涉及的主要化学反应式为：NaCl+AlCl₃→NaAlCl₄。

本发明是有益效果在于：本发明提供的方法是巧妙地直接在氯化体系中去除三氯化铝，不需增加大型设备。去除了三氯化铝可减少生产设备的腐蚀程度，避免热交换管堵塞问题，降低清理系统的频次，不仅生产更加稳定，而且降低了工人的劳动强度。并且减少水解工序的水用量，缩短水解周期，降低钛损失。如果AlCl₃含量小于0.03%时，可不用水解，直接用于精制蒸馏工序，生产成本大大降低。本发明提供的方法能够在氯化体系中直接去除三氯化铝，能够达到水解除去AlCl₃的效果，而且能够实现降低生产成本的目的。

附图说明

图1本发明提供的生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法的工艺流程图。

具体实施方式

生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法，包括以下步骤：在沸腾氯化炉内加入高钛渣、石油焦和氯化钠，氯化钠与三氯化铝反应，生成低挥发度的NaAlCl₄；生成的NaAlCl₄在随后的冷凝收尘系统收集，随收尘渣排除出氯化体系。

其中，上述生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法中，所述氯化钠的粒度要求为粒径在40目与160目之间的质量百分含量在80%以上。

三氯化铝主要是Cl₂气与高钛渣中Al₂O₃反应生成的，因此，上述生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法中，所述氯化钠的加入量为每吨高钛渣添加40～100Kg氯化钠。