[发明专利]一种四氯化钛沉淀泥浆干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种四氯化钛沉淀泥浆干燥方法。

背景技术

富钛料加碳还原氯化得到的TiCl₄液体中会自然析出红色的固体沉淀物，即四氯化钛沉淀泥浆。四氯化钛沉淀泥浆约占氯化炉产出的TiCl₄液体总量的3-5wt％。四氯化钛沉淀泥浆中除高沸点的金属氯化物，及钛和其他金属的氯氧化物等固体物外，还含有55-65wt％的TiCl₄。为了回收沉淀泥浆中的四氯化钛，生产企业和科研机构进行过大量的研究和尝试，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、微波干燥等。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受到严重影响。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，TiCl₄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TiCl₄沉淀泥浆中的穿透深度非常有限，从而限制了TiCl₄沉淀泥浆微波干燥的工业应用。

四氯化钛沉淀泥浆之所以难处理，不仅是因为TiCl₄性质特殊，见空气或遇水强烈水解，冒白烟，并放出大量的热，对设备腐蚀严重，而且是四氯化钛泥沉淀浆中含有黏度大、导热性差、附着力强的金属氯氧化物。

TiCl₄+H₂O＝Ti(OH)Cl₃+HCl↑

TiCl₄+2H₂O＝Ti(OH)₂Cl₂+2HCl↑

TiCl₄+3H₂O＝Ti(OH)₃Cl+3HCl↑

TiCl₄+2H₂O＝TiO₂+4HCl↑

目前工业生产上，沉淀泥浆中的TiCl₄还无法回收，普遍采用水冲的方式来处理，这不仅导致大量的TiCl₄损失而且造成沉重的环保压力。

发明内容

本发明的目的在于回收四氯化钛沉淀泥浆中的TiCl₄，避免因TiCl₄水解造成的环境污染，保护环境，提高Ti等有价金属的回收率，降低生产成本，本发明提供一种四氯化钛沉淀泥浆干燥方法。

本发明的技术方案是：

工艺过程包括喷雾干燥、气固分离和TiCl₄回收：先将四氯化钛沉淀泥浆加入雾化室内的离心雾化器中雾化，雾化后的沉淀泥浆在载热气流中强制挥发其中的TiCl₄，得到含TiCl₄蒸气和粉尘的混合气体，混合气体除尘后再经强制冷却回收其中的TiCl₄，回收TiCl₄后载热气体返回喷雾干燥循环使用。

四氯化钛沉淀泥浆用转速为5000～25000r/min的离心雾化器喷雾。

进入四氯化钛沉淀泥浆雾化室的干燥热风进口压力0.05～0.25Mpa，进口温度为250～450℃，混合气体出口温度80～250℃。

四氯化钛沉淀泥浆喷雾干燥所用的载热气体是指脱湿后的干空气、氮气、氩气中的一种或几种。

四氯化钛沉淀泥浆喷雾干燥形成的混合气体采用沉降分离、旋风收尘、布袋收尘中的一种或几种方法除尘。

四氯化钛沉淀泥浆喷雾干燥形成的TiCl₄蒸气，用0～-15℃液体TiCl₄喷淋捕集回收其中的TiCl₄，TiCl₄回收后载热气体返回喷雾干燥循环使用。

本发明与已有的技术相比具有以下优点及效果：

1、四氯化钛沉淀泥浆喷雾干燥，TiCl₄挥发速度快，泥浆干燥得到的固体物中TiCl₄含量小于5wt％，干燥效果好。

2、四氯化钛沉淀泥浆喷雾干燥形成的TiCl₄蒸气经强制冷却完全回收，经济效益好。

3.四氯化钛沉淀泥浆喷雾干燥，及TiCl₄回收在密闭系统内完成，不产生污染，环境友好。