熔盐氯化法蒸馏除钒优化研究
2021-03-16付勇兵
付勇兵
摘要:在对精制生产系统影响蒸馏除钒效果进行研究后,优化了LTC及除钒工艺参数,通过生产验证了所确定的工艺参数的有效性和合理性,提高了蒸馏除钒效果,提高了精钛产出质量。
关键词:熔盐氯化;蒸馏除钒;优化研究
中图分类号:X705 文献标识码:A
一、前言
金属钛广泛应用于国民经济的各个领域。攀西地区蕴藏着极其丰富的钛资源,以二氧化钛(TiO2)含量计约为8.7亿吨,占全国钛原料储量的90.54%,占世界钛资源的35.17%[1-3]。精四氯化钛(简称PTT)是生产金属钛的重要原材料。某企业在精制生产过程中存在蒸馏效果不好,导致精钛中钒指标不合格的情况。
本文通过对精制生产时蒸馏除钒过程中降低LTC配比、提高蒸馏残渣固含量等,对产品质量和蒸馏釜连续稳定运行的影响研究,提出了提高蒸馏釜排放残渣固含量,提高蒸馏除钒过程稳定性的新思路,提高了精钛产出质量。
二、精制系统除钒
1. LTC除钒机理
铝粉与PTT混合制备铝粉悬浮液,在氮气保护条件下通入适量氯气,部分铝粉首先与氯气反应生成AlCl3并放出热量,温度升高到110℃时停止通入氯气,在AlCl3的催化作用下,铝粉与TiCl4反应生成LTC(mTiCl3·AlCl3,m=1~3)。TiCl3与溶于TiCl4中的VOCl3反应生成VOCl2沉淀,达到除钒的目的,见反应式(1)、(2):
Al+TiCl4+Cl2=mTiCl3·AlCl3 (1)
TiCl3+VOCl3=VOCl2+TiCl4 (2)
CTT必须先除钒,在除钒产生的AlCl3在二级精馏时除去。
2.蒸馏除钒
在蒸馏釜中连续加入CTT,按配比加入一定量LTC,将蒸馏釜中混合物加热至136℃-150℃,VOCl3与TiCl3反应生成固态VOCl2,VOCl2和FeCl3、AlCl3等通过蒸馏釜排渣排出体系外。
3.蒸馏工艺条件优化试验
在蒸馏单元影响PTT产出质量的主要因素是LTC配比和蒸馏釜中排放残渣中固含量的控制。……
