[发明专利]一种四氯化钛生产工艺中氯化产物的分离回收方法

说明书

本发明涉及一种四氯化钛生产工艺中氯化产物的分离回收方法，所述方法包括以下步骤：将四氯化钛生产工艺中的反应物和废气从氯化反应设备中排出的步骤，以及将排出的反应物和废气分成复数个步骤进行分离和回收，其中所述分离和回收包括将排出的反应物和废气依次经过复数个旋风分离器。本发明气流的分离过程，精确控制各阶段的温度，利用各组分在不同的特定温度条件下的形态分离出相应的物质，避免了将分离出的收尘渣混合打浆过滤而造成的废物处理的环保问题。同时针对并改善了高温下使用的旋风分离器，不仅延长了设备使用寿命，还利用该设备在本发明工艺中发挥了良好效能。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，涉及化工原材料的生产、分离与回收，具体地，本发明涉及四氯化钛生产工艺中氯化产物的分离回收方法。

背景技术

目前，在氯化法生产钛白粉的工艺过程中，含钛原料与氯气在碳还原剂存在的条件下反应生成四氯化钛，在高温下进行反应。含钛矿物主要是，金红石，钛铁矿，高钛渣等富钛原料，原料的成分除钛氧化物以外主要是铁氧化物。铁与钛等其它金属的氧化物一起反应生成金属氯化物，进行分离。氯化炉排出产物气流中的主要组成是四氯化钛和其它金属氯化物杂质，一氧化碳和二氧化碳气体，惰性气体如氮气，未反应的矿石和焦炭固体颗粒。金属氯化物杂质涉及铁的产物，其它的矿石中所含有的微量金属的氯化物。

已有工艺和制造设备对于四氯化钛的回收和分离进行研究。例如，中国专利公开CN1415547A，公开了一种四氯化钛含钒泥浆处理技术和设备。根据该技术方案，利用位于四氯化钛含钒泥浆贮罐内的液下泵将泥浆通过管路送至氯化系统第一级重力收尘器顶部的机械旋转喷洒器内，由于喷洒器内喷嘴的高速旋转，将泥浆喷洒到收尘器内与从氯化炉排出的高温混合气体逆流换热，泥浆中的四氯化钛雾滴或液滴在下降过程中被气化，大部分含钒固体在重力作用下，沉降到该收尘器底部的灰箱内。

然而，现有技术存在的问题是，泥浆只能在低温度下被利用(温度在60-80℃)，尘渣的组成是未反应的矿石和焦炭颗粒和高沸点金属氯化物和精制泥浆的固体部分，这些溶于水和不溶于水的混合物一起制浆处理，然后用压滤的方法进行分离，有文献介绍滤液制取净水剂溶液和晶体的方法，制作晶体需要对所得的一次滤液进行蒸发浓缩，但需要消耗大量能源，处理成本太高，经济上不合理，如果制成溶液，浓度太低，需要浓缩才能具有利用价值，如果使用高品位钛矿，铁含量会更少，氯化铁的浓度更低，这样提高氯化铁浓度所需投入的成本更高。还有，一次滤液中和后三氯化铁会转化为氢氧化铁絮状沉淀，沉淀物易堵塞滤布滤孔。

发明内容

由以上相关技术，存在需要改进四氯化钛生产工艺中氯化产物的分离回收的工艺和设备。

本发明所涉及的是氯化炉排出产物气流的分离过程，控制不同的温度，利用各组分在不同的温度条件下的形态分离出相应的物质，避免了传统工艺中将分离出的收尘渣混合打浆过滤而造成的废物处理的环保问题，精确控制和收集了各项氯化产物。同时针对并改善了高温下使用的旋风分离器，不仅延长了设备使用寿命，还利用该设备在本发明特定工艺中发挥了良好效能。

本发明提供一种四氯化钛生产工艺中氯化产物的分离回收方法，所述方法包括以下步骤：

将四氯化钛生产工艺中的反应物和废气从氯化反应设备中排出的步骤，以及将排出的反应物和废气分成复数个步骤进行分离和回收，其特征在于，

所述分成复数个步骤进行分离和回收包括将排出的反应物和废气依次经过复数个旋风分离器。

根据可选的技术方案，其中所述方法具体包括以下步骤：

步骤1)：从氯化反应器的顶部排出反应物和废气组成的混合流，携带反应物和废气的混合流的温度为800至1000℃，所述混合流进入第一旋风分离器使得固相部分与气相分离；所述固相部分在所述第一旋风分离器的底流排出通道排出通过并进入第一收尘缓冲罐；