[发明专利]沸腾氯化法生产四氯化锆

说明书

本发明涉及生产四氯化锆的方法和专用设备。

现有的生产四氯化锆的方法是将锆英砂加碳，用电加热，生产出碳化锆和氧化硅；再将碳化锆加氯生产四氯化锆。缺点是工艺流程长，耗电量大，单炉产能低，氧化硅污染环境。

本发明的目的是研究一种工艺流程短，耗电少，单炉产能高，氧化硅能回收利用，减少环境污染的四氯化锆生产方法，并设计出该生产方法的专用设备。

实现本发明目的的工艺方法是：将锆英砂破碎到325目以上，石油焦破碎到150目左右，两者按100∶26的比例混合均匀后加入到沸腾氯化炉内，经中频感应加热到1000-1100℃，通入氯气，得到四氯化锆和四氯化硅，反应式为：。

为实现本发明目的设计的专用设备沸腾氯化炉，其结构主要包括炉底2(即氯气室)，它与通氯管1连接，炉底上方是反应室13，反应室下部最外层是感应圈7，感应圈的里侧是保护罩8，可防止氯气外漏，保护罩的里侧是保温层9，再往里是炉内衬11，感应圈通过炉内衬发热，达到反应温度；炉的中部有加料口3及测温管10，炉中部外围有水冷套4，炉的上部有过渡段5和扩大段6，炉的顶部有炉气出口12，所有反应气体都从这里排出。

本发明的优点是生产四氯化锆工艺流程短，耗电少，单炉产能高，锆回收率高，氧化硅能回收利用，从而减少环境污染。

附图是沸腾氯化炉的局部剖示意图，图中：1.通氯管；2.炉底；3.加料管；4.水冷套；5.过渡段；6.扩大段；7.感应圈；8.保护罩；9.保温层；10.测温管；11.炉内衬；12.炉气出口；13.反应室。

实施例一 工艺方法：将锆英砂破碎过325目筛，石油焦破碎到150目左右，两者按100∶26比例混合均匀，加入到沸腾氯化炉内，经中频感应加热到1000℃或1050℃或1100℃(经试验，这三种温度均可)，通入氯气，此时炉内反应生成四氯化锆和四氯化硅。

实施例二 沸腾氯化炉的制作：首先制作氯气室，即炉底2，它与通氯管1连接，炉底上方是反应室13，反应室下部最外层是感应圈7，感应圈的里侧是保护罩8，保护罩的里侧是保温层9，再往里是炉内衬11，炉的中部有加料口3及测温管10，炉中部外围有水冷套4，炉的上部有过渡段5和扩大段6，炉的顶部设炉气出口12。