[发明专利]二氧化钛合成系统

说明书

本发明提供了一种二氧化钛合成系统。上述合成系统包括：钛铁矿供应装置、还原熔炼单元、氯化反应单元和氧化单元；还原熔炼单元设置有加料口和高钛渣排出口，加料口与钛铁矿供应装置相连通；氯化反应单元设置有高钛渣入口、氯气入口及四氯化钛排出口，高钛渣入口与高钛渣排出口通过高钛渣输送管路相连通；及氧化反应单元设置有四氯化钛入口和二氧化钛排出口，四氯化钛入口与四氯化钛排出口通过四氯化钛输送管路相连通。采用本申请提供的二氧化钛合成系统能够大大提升工艺的环保性，同时其还具有易于操作、制备周期短及成本低等优点。

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体而言，涉及一种二氧化钛合成系统。

背景技术

我国钛资源比较丰富，除少量钛铁砂矿外，主要以钛铁岩矿为主，但国内钛铁岩矿品位低，杂质含量高，不能直接满足氯化法钛白对原料的要求，仅适宜作硫酸法钛白的原料。由于硫酸法钛白生产过程中产生大量难以治理、污染环境的“三废”，近年来全球硫酸法钛白产能急剧萎缩。因此，寻求经济、环保、合理的钛原料处理方法，将我国丰富的钛铁矿资源加工成高纯钛白粉是我国钛白和钛材产业发展的当务之急。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种二氧化钛合成系统，以解决现有以钛铁矿为原料制备二氧化钛的方法存在不环保的问题。

为了实现上述目的，根据本发明提供了一种二氧化钛合成系统，上述合成系统包括：钛铁矿供应装置、还原熔炼单元、氯化反应单元和氧化单元；还原熔炼单元设置有加料口和高钛渣排出口，加料口与钛铁矿供应装置相连通；氯化反应单元设置有高钛渣入口、氯气入口及四氯化钛排出口，高钛渣入口与高钛渣排出口通过高钛渣输送管路相连通；及氧化反应单元设置有四氯化钛入口和二氧化钛排出口，四氯化钛入口与四氯化钛排出口通过四氯化钛输送管路相连通。

进一步地，还原熔炼单元包括：还原熔炼装置和余热回收装置，还原熔炼装置设置有加料口、高钛渣排出口、液态金属出口和烟气出口；烟气出口与余热回收装置相连通，以回收烟气中的余热。

进一步地，还原熔炼单元还包括第一冷却装置，第一冷却装置设置在高钛渣输送管路上。

进一步地，还原熔炼单元还包括第二冷却装置，第二冷却装置用于对从液态金属出口排出的液态金属进行冷却。

进一步地，氯化反应单元还包括：氯化反应装置、除杂剂供应装置和精馏装置，氯化反应装置设置有四氯化钛入口和四氯化钛粗产品排出口；及除杂剂供应装置设置由除杂剂供应口；及精馏装置设置有精馏入口、除杂剂入口和二氧化钛排出口，除杂剂入口与除杂剂供应口通过除杂剂输送管路相连通，精馏入口与四氯化钛粗产品排出口通过四氯化钛粗产品输送管路相连通，以去除四氯化钛粗产品中的钒元素。

进一步地，氯化反应装置为气固流化床反应器。

进一步地，氯化反应单元还包括急冷装置，急冷装置设置在四氯化钛输送管路上。

进一步地，氯化反应单元还包括旋风除尘装置和淋洗装置，旋风除尘装置和淋洗装置均设置在急冷装置与精馏装置之间的四氯化钛输送管路上，且沿物料的流动方向，旋风除尘装置设置在淋洗装置的上游。

进一步地，氯化反应单元还包括深冷装置、双效换热装置及尾气淋洗装置，深冷装置、双效换热装置及尾气淋洗装置均设置在淋洗装置与精馏装置之间的四氯化钛输送管路上，且沿物料的流动方向，深冷装置设置在双效换热装置的上游，尾气淋洗装置设置在双效换热装置的下游，深冷净化装置中设置有-25℃的制冷剂。

进一步地，氧化单元包括：氧化反应装置和三氯化铝反应装置，氧化反应装置设置有四氯化钛入口；三氯化铝反应装置设置在四氯化钛排出口与四氯化钛入口之间的管路上，且三氯化铝反应装置用于以铝和氯气为原料制备三氯化铝。