[发明专利]含钛泥浆四氯化钛回收系统及回收方法

说明书

本发明公开了含钛泥浆四氯化钛回收系统及回收方法，包括进料组件、高位槽、熔盐氯化炉和收尘室，进料组件与高位槽连通，收尘室与熔盐氯化炉连通，高位槽设置在收尘室上方并与收尘室连通。本发明直接从生产四氯化钛的设备中提取生产所残留的高固含量杂质的含钛泥浆，对含钛泥浆进行搅拌并输送至熔盐氯化炉，利用余热生成四氯化钛高温烟气并将废渣分离收集，可从含钛泥浆中稳定、高效的回收四氯化钛，同时可保证泥浆中杂质不会在后续收尘冷凝系统中富集；根据实际生产中含钛泥浆原料的量来灵活选择循环返回收尘室或间歇式返回收尘室操作模式，通过对喷浆流量的控制来与收尘室温度灵活匹配，可有效提高四氯化钛的回收率和回收效率。

技术领域

本发明涉及钛冶金与钛化工工业技术领域，尤其是一种含钛泥浆四氯化钛回收系统及回收方法。

背景技术

TiCl₄(四氯化钛)是生产钛金属、钛白粉的重要中间原料，目前工业化生产TiCl₄的主流方法是沸腾氯化法，沸腾氯化法对原料的要求较高(原料中TiO₂的含量≥92％，CaO和MgO的总含量≤1.5％)，若采用低品位钛渣作为原料，氯化过程中极易生产高粘度、不易挥发的CaCl₂和MgCl₂化合物，从而会引起炉料结块、堵塞筛板、破坏反应床等问题，最终会影响沸腾氯化过程的正常运行。另外一种工业化生产TiCl₄的方法为熔盐氯化法，熔盐氯化法采用液态熔盐作为反应介质，熔盐是提高反应区氯浓度的有效催化剂，可避免CaCl₂和MgCl₂等杂质氯化物的不利影响，并对气态TiCl₄产物具有净化效果，能有效提高最终产品的质量，采用熔盐氯化法工艺制取TiCl₄具有更广的原料适应度，对处理高钙镁杂质含量(CaO和MgO的总含量≥2％)的钛原料极为实用。

但无论是沸腾氯化法还是熔盐氯化法，其生产过程中都会因钛渣或含钛矿物中杂质元素同时氯化的原因，造成所得粗TiCl₄中存在AlCl₃、FeCl₃、SiCl₄、VOCl₃等杂质。对于中国攀西地区的高钙镁杂质含量的钛渣原料，常采用熔盐氯化法来制备粗TiCl₄，由于粗TiCl₄中存在上述杂质，需通过沉降除杂、过滤器除杂、精制除钒除硅等工序来去除AlCl₃、FeCl₃、SiCl₄、VOCl₃等杂质以获得质量合格的精TiCl₄，才能用于后续的海绵钛、氯化钛白的生产。在精TiCl₄生产时，尤其在除去VOCl₃杂质的过程中会产生大量含钛的TiCl₄泥浆，传统工艺采用水解—沉降过滤—矿浆蒸发炉蒸发矿浆的流程进行泥浆中TiCl₄的回收和钒的富集，但在实际操作过程中，矿浆蒸发过程存在耗时较长、排渣过程中TiCl₄烟气外溢严重、蒸发过程中加热设备易损坏等多处不足，制约和限制了TiCl₄产量的提升。