CN102040243A

CN102040243A - 高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法

Info

Publication number: CN102040243A
Application number: CN 201010604980
Authority: CN
Inventors: 陈志勇; 马恩泉; 闫征彬; 吴琼; 李俊强; 槐永忠
Original assignee: Jinzhou Titanium Industry Co Ltd
Current assignee: CITIC Titanium Industry Co Ltd
Priority date: 2010-12-25
Filing date: 2010-12-25
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2030-12-25
Also published as: CN102040243B

Abstract

一种高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法，在熔盐氯化炉内部接入石墨电极，将石墨电极与电炉变压器相连，在熔盐氯化炉内装多组分熔盐，再加入高钛渣、石油焦和氯气，控制电炉变压器二次电压为20-50v，使其输出电流为500-3500A，每隔1-2小时测量熔盐电流，得出熔盐氯化炉运行时间、熔盐电流与炉内熔盐中高钛渣的质量含量关系；结合生产过程中的炉内熔盐取样，进行数据分析得出∑Ti和C的质量含量，通过调整高钛渣和石油焦的加入量并观察熔盐电流变化控制熔盐中∑Ti的质量含量为1%-3%，C的质量含量为2%-7%。本发明可确保熔盐氯化生产四氯化钛产品中四氯化硅含量的稳定性，使四氯化钛中四氯化硅含量在0.18%以下，保证熔盐氯化炉长期稳定生产。

Description

高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法

技术领域

本发明涉及熔盐氯化生产工艺中主要反应装置—熔盐氯化炉的工艺过程控制，特别涉及一种高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法。

背景技术

目前，大型熔盐氯化生产系统已在国内工业化生产。在熔盐氯化生产中，熔盐氯化炉作为主要的反应发生装置，其作用是高钛渣在熔盐介质中，在还原剂（碳）存在的条件下，氯气将高钛渣中钛的氧化物及其它氧化物氯化成氯化物。目前关于硅的氧化物氯化的工艺控制没有任何有效措施，使产品中四氯化硅含量无规律可寻。高钛渣中较多的杂质氧化物，如钙、镁氧化物，在生产过程中与产品四氯化钛得到分离，而硅的氯化物进入到产品中，给四氯化钛产品的提纯造成了较大的困难，使熔盐氯化炉在熔盐氯化生产过程中无法长周期稳定运行，特别给后续钛白粉生产造成困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可确保熔盐氯化生产四氯化钛产品中四氯化硅含量的稳定性，降低其中四氯化硅含量，使四氯化硅的质量含量控制在0.18%以下，保证熔盐氯化炉长期稳定生产的高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法。

本发明的技术解决方案是：

一种高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法，在熔盐氯化炉内部接入石墨电极，将石墨电极与电炉变压器相连，在熔盐氯化炉内装700-900℃钠、镁、钙、锰、铁的氯化物多组分熔盐，再按照工艺要求加入高钛渣、石油焦和氯气；控制电炉变压器二次电压为20-50v，使其输出电流为500-3500A；每隔1-2小时测量熔盐电流，通过测得熔盐电流变化反映出熔盐的电阻变化情况，进而得出熔盐氯化炉运行时间、熔盐电流与炉内熔盐中高钛渣的质量含量关系；结合生产过程中的炉内熔盐取样，进行数据分析得出∑Ti和C的质量含量，通过改变高钛渣和石油焦的加入量并观察熔盐电流变化进行相应调整，最终控制熔盐中∑Ti的质量含量为1%-3%，C的质量含量为2%-7%。

上述的高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法，炉内熔盐取样每8小时进行一次。

本发明通过氯化炉内熔盐电流大小得到熔盐的电阻变化，进而得出熔盐氯化炉运行时间、熔盐电流与炉内熔盐中高钛渣的质量含量关系，对熔盐氯化炉反应状态进行定时监控，并合理控制入炉物料量，避免因物料沉积炉底，造成积料，保证熔盐氯化炉的长周期稳定运行，运行8个月以上。通过采用加减物料的方法调整电炉变压器的电流输出使∑Ti的质量含量控制在1%-3%，C的质量含量为2%-7%，有效解决高钛渣氯化生产四氯化钛过程中硅杂质含量偏高的问题，通过生产验证，此种方法可使四氯化钛中四氯化硅的质量含量在0.18%以下。控制过程简单，减少了生产工序，降低了能源消耗，减少了杂质（四氯化硅）后序处理工序。

附图说明

图1是本发明中熔盐氯化炉的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

实施例1

如图所示，在熔盐氯化炉1内部接入石墨电极2，将石墨电极2与电炉变压器3相连，在熔盐氯化炉1内装45吨700℃-900℃熔融的钠、镁、钙、锰、铁的氯化物多组分熔盐，以重量份数计连续加入100份高钛渣、10份石油焦和150份氯气，启炉运行1个月，控制电炉变压器3的二次电压为20V，使熔盐氯化炉1输出电流500-800A，每隔1小时测量熔盐电流，通过测得熔盐电流变化反映出熔盐的电阻变化情况，进而得出熔盐氯化炉运行时间、熔盐电流与炉内熔盐中高钛渣的质量含量关系（运行时间越长，炉内沉积的高钛渣越多、熔盐电流越小）；结合生产过程中的炉内熔盐取样（每8小时取样一次），进行数据分析得出∑Ti的质量含量和C的质量含量，通过改变高钛渣和石油焦的加入量并观察熔盐电流变化进行相应调整，当∑Ti的质量含量高于3%时逐步减少高钛渣加入量（当∑Ti的质量含量低于1%时逐步增加高钛渣加入量），直至炉内熔盐取样结果∑Ti的质量含量在1%-3%之间；C的质量含量高于7%时逐步减少石油焦的加入量（C含量低于2%时逐步增加石油焦的加入量），直至炉内熔盐取样结果C的质量含量在2%-7%之间。运行第5、第10、15、20、25、30天经检测四氯化钛中四氯化硅含量0.084%、0.095%、0.105%、0.112%、0.097%。

实施例2

如图所示，在熔盐氯化炉1内部接入石墨电极2，将石墨电极2与电炉变压器3相连，在熔盐氯化炉1内装45吨700℃-900℃熔融的钠、镁、钙、锰、铁的氯化物多组分熔盐，按照重量比加入100份高钛渣、30份石油焦和250份氯气，启炉运行2个月，控制电炉变压器3的二次电压为50V，使熔盐氯化炉1输出电流为3200-3500A，每隔2小时测量熔盐电流，对通过测得熔盐电流变化反映出熔盐的电阻变化情况，进而得出熔盐氯化炉运行时间、熔盐电流与炉内熔盐中高钛渣的质量含量关系（运行时间越长，炉内沉积的高钛渣越多、熔盐电流越小）；结合生产过程中的炉内熔盐取样（每隔8小时取样一次），进行数据分析得出∑Ti的质量含量和C的质量含量，通过改变高钛渣和石油焦的加入量并观察熔盐电流变化进行相应调整，当∑Ti的质量含量高于3%时逐步减少高钛渣加入量（当∑Ti含量低时逐步增加高钛渣加入量），直至熔盐取样结果∑Ti的质量含量在1%-3%之间；C的质量含量高于7%时逐步减少石油焦的加入量（C含量低2%时逐步增加石油焦的加入量），直至取样结果C的质量含量在2%-7%之间。运行第5、第10、15、20、25、30天经检测四氯化钛中四氯化硅含量0.068%、0.094%、0.099%、0.102%、0.097%。

实施例3

如图所示，在熔盐氯化炉1内部接入石墨电极2，将石墨电极2与电炉变压器3相连，在熔盐氯化炉1内装45吨700℃-900℃熔融的钠、镁、钙、锰、铁的氯化物多组分熔盐，按照重量比加入100份高钛渣、20份石油焦和200份氯气，启炉运行8个月，控制电炉变压器3的二次电压为30V，使熔盐氯化炉1输出电流1700-1900A，每隔90分钟测量熔盐电流，通过测得熔盐电流变化反映出熔盐的电阻变化情况，进而得出熔盐氯化炉运行时间、熔盐电流与炉内熔盐中高钛渣的质量含量关系（运行时间越长，炉内沉积的高钛渣越多、熔盐电流越小）；结合生产过程中炉内熔盐取样（每8小时取样一次），进行数据分析得出∑Ti的质量含量和C的质量含量，通过改变高钛渣和石油焦的加入量并观察熔盐电流变化进行相应调整，当∑Ti的质量含量高于3%时逐步减少高钛渣加入量（当∑Ti的质量含量低于1%时逐步增加高钛渣加入量），直至熔盐取样结果∑Ti的质量含量在1%-3%之间；C的质量含量高于7%时逐步减少石油焦的加入量（C含量低于2%时逐步增加石油焦的加入量），直至熔盐取样结果C 的质量含量在2%-7%之间。运行第5、第10、15、20、25、30天经检测四氯化钛中四氯化硅质量含量0.089%、0.085%、0.135%、0.117%、0.18%。

Claims

1.一种高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法，其特征是：在熔盐氯化炉内部接入石墨电极，将石墨电极与电炉变压器相连，在熔盐氯化炉内装700-900℃钠、镁、钙、锰、铁的氯化物多组分熔盐，再按照工艺要求加入高钛渣、石油焦和氯气；控制电炉变压器二次电压为20-50v，使其输出电流为500-3500A；每隔1-2小时测量熔盐电流，通过测得熔盐电流变化反映出熔盐的电阻变化情况，进而得出熔盐氯化炉运行时间、熔盐电流与炉内熔盐中高钛渣的质量含量关系；结合生产过程中的炉内熔盐取样，进行数据分析得出∑Ti和C的质量含量，通过改变高钛渣和石油焦的加入量并观察熔盐电流变化进行相应调整，最终控制熔盐中∑Ti的质量含量为1%-3%，C的质量含量为2%-7%。

2.根据权利要求1所述的高钛渣熔盐氯化过程中四氯化硅含量的控制方法，其特征是：炉内熔盐取样每8小时进行一次。