[发明专利]一种四氯化钛熔盐氯化产生废熔盐及收尘渣综合处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及四氯化钛熔盐氯化产生废熔盐及收尘渣的一种综合处理方法。

背景技术

熔盐氯化是将钛渣和石油焦沉浸在熔盐介质（主要由KCl、NaCl、MgCl₂、与CaCl₂组成）中，与通入的氯气发生化学反应生成TiCl₄。它的主要优点是能够处理钙镁氧化物含量高的原料；缺点是产生大量的废熔盐及收尘渣，这些固体废弃物目前大多露天堆置，难以处理。

在熔盐氯化过程中，氯化温度、氯气速度、物料的粒度及孔隙度、配炭量、氯气浓度、料氯比及熔盐介质体系的组成对氯化过程都有很大影响。随着氯化反应的进行，物料中不易与氯气发生化学反应的杂质氧化物会逐渐积累，引起熔盐性质的变坏，所以要根据生产情况定期排放熔盐。同时从氯化炉顶逸出的混合气体，主要成分为TiCl₄、SiCl₄、AlCl₃、FeCl₃、CO、CO₂及少量的FeCl₂、MgCl₂、CaCl₂、MnCl₂还有被气流夹带出来的固体颗粒，进入冷却收尘器，通过减速降温，使其中的FeCl₂、MgCl₂、CaCl₂、MnCl₂、AlCl₃、FeCl₃等高沸点氯化物以及被气流带出的固体颗粒大部分被冷凝沉积下来，便形成了收尘渣。熔盐氯化过程产生的废熔盐多为易溶氯化物，成分复杂，直接堆放会造成环境污染，尽管国内普遍采用石灰中和处理后堆放，但还是容易造成地下水污染、盐化土地等问题。生成的收尘渣容易潮解释放刺鼻性气体，且由于含有大量的氯离子，遇雨水淋洗会造成地下水污染，即便采用深井灌注的方式也存在环境污染问题。

所以采用合理有效的处理方法，综合处理四氯化钛熔盐氯化产生废熔盐及收尘渣，减轻环境污染，显得十分重要。本发明即是提出一种合理有效的方法综合处理四氯化钛熔盐氯化产生的废熔盐及收尘渣，减轻环境污染危害，同时以达到二次资源综合回收利用的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种用于四氯化钛熔盐氯化产生的废熔盐及收尘渣的综合处理方法，达到资源回收利用的目的，并解决四氯化钛生产中产生废熔盐及收尘渣所带来的环境污染问题。 

本发明的技术方案是：首先将熔盐氯化炉排出的废熔盐进行破碎处理，并将破碎渣磨粉；熔盐氯化产生收尘渣经过打浆发散，制备成固液混合状；将废熔盐粉与固液混合状收尘渣按一定比例配料混匀制备成混合料；混合料在通入空气、水蒸气的气氛条件下氧化焙烧，大部分的氯化物会与氧气、水蒸气发生化学反应，化学反应方程式(以铁、铝氯化物为例)如下所示，各种氯化物会转变为相应的氧化物，并产生大量的氯化氢气体、氯气及氧气；产生的氯化氢及氯气经过淋洗系统处理，生成盐酸，产生的废气达标直接排空；焙烧后的结块渣经过破碎筛分，进行碱液中和处理，没有完全脱除的部分氯化物与碱液发生化学反应，生成相应的氢氧化物与盐水；洗涤过滤后得到的处理渣可以用作建筑材料，得到的工业盐水经过处理后可用于氯碱工业。该方案一方面使废弃的二次资源得以回收利用，得到具有广泛用途的处理渣；另一方面也减轻了废熔盐及收尘渣带来的环境污染危害。

4FeCl₃+3O₂=2 Fe₂O₃+6Cl₂                (1)

2Cl₂+2H₂O=4HCl+O₂                     (2)

2FeCl₃+3H₂O=2Fe₂O₃+6HCl               (3)

4AlCl₃+3O₂=2 Al₂O₃+6Cl₂                (4)

2Cl₂+2H₂O=4HCl+O₂                     (5)