师家安

(昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

四氯化钛(TiCl4)是海绵钛、钛白粉等钛工业的中间原料。钛的氯化反应根据其反应体系的不同主要分为熔盐氯化和沸腾氯化2种。按照炉型结构形式分为沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化3种。目前，工业上制备TiCl4的主流工艺是沸腾氯化和熔盐氯化工艺，竖炉氯化工艺由于产能低下，产品质量不稳定，目前已经被淘汰。

该文根据作者在工程设计过程中对沸腾氯化和熔盐氯化技术关键装备沸腾氯化炉和熔盐氯化炉的理解，结合我国钛资源的实际情况，展望熔盐氯化炉在我国钛工业的应用前景。

1 四氯化钛生产技术

1.1 沸腾氯化

沸腾氯化是细颗粒富钛料(含钛85 %以上)与固体碳质(比如石油焦、焦炭)还原剂，在高温、氯气流的作用下呈流态化状态进行氯化反应，从而制取粗TiCl4的方法。由于沸腾氯化具有产能大、不产生废盐等优势，是近年来TiCl4生产的主流工艺，特别是被西方国家广泛采用。虽然沸腾氯化工艺有传热和传质条件好，炉子结构相对于熔盐氯化炉简单，炉渣易于回收利用等优点，但是，沸腾氯化也有对原料粒度范围要求严格，对钙镁含量要求苛刻(<1 %)，炉气CO浓度含量高，有CO燃烧爆炸的风险，有安全方面的隐患等缺点。

目前，西方发达国家美日澳等均采用沸腾氯化工艺生产TiCl4，国内遵义钛业和云南新立钛白粉等企业也是采用此工艺生产TiCl4。

1.2 熔盐氯化

熔盐氯化是将磨细的钛渣(或金红石)和石油焦悬浮在熔盐介质中，并通入氯气，在一定温度(700～800 ℃)条件下，钛渣与氯气发生化学反应，从而制取TiCl4的方法。……