CN114349049A - 一种利用钒铁细粉制备四氯化钒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工冶金技术领域，公开了一种利用钒铁细粉制备四氯化钒的方法。该方法包括：(1)将钒铁细粉与石油焦平铺于坩埚中，钒铁细粉与石油焦的质量比为1:4～10；(2)将刚玉坩埚置于石英反应器内，然后将石英反应器置于加热炉，通入氯气与氮气进行氯化反应，将气体产物进行冷凝、离心分离，得到粗四氯化钒；(3)将粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏‑冷凝装置中并加入蒸馏水，搅拌反应；(4)在130～140℃进行一次蒸馏，冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量的5～10％时，在150～160℃进行二次蒸馏，冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量50～75％时，冷凝产物即为四氯化钒产品。该方法简单、除杂效率高，产品纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及化工冶金技术领域，具体涉及一种利用钒铁细粉制备四氯化钒的方法。
背景技术
四氯化钒(VCl4)是一类重要的化工产品，被广泛应用于有机合成，是橡胶工业中的重要催化剂。此外，四氯化钒还是制备金属钒及其他钒的化合物的重要原料，其中，以四氯化钒为原料，通过金属热还原-蒸馏的方式，能够制备出高纯度的金属钒。通常情况下，需要以金属钒或钒氮合金为原料，通过氯化的方法制备四氯化钒，该类方法成本偏高，且在氯化过程中，原料中的杂质容易被同时氯化并进入四氯化钒中，由于缺乏有效的分离纯化方法，难以得到高纯度的四氯化钒。近年来，随着国家对高品质钒化合物及金属钒的战略需求不断上升，开发低成本、高纯度的四氯化钒，对制备高纯金属钒及其他钒系新材料，具有重要的现实意义。
在钒铁冶炼过程中，通常以钒的氧化物为原料，通过金属热还原或硅热还原过程，将原料中的钒由高价态变为单质，单质钒与原料中的金属铁合金化成为钒铁，还原剂变为氧化物进入渣层，通过渣金分离、冷却等过程得到钒铁合金饼。合金饼经过破碎、筛选得到合格的钒铁合金，由于钒铁合金自身特有的材料物料性能，在合金饼破碎过程中，产生大量的钒铁合金细粉。由于缺乏有效的回用工艺，现场生产得到的钒铁合金细粉，通常需要进行回炉重熔，造成成本增加，且无法形成对钒铁细粉的高值化利用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有方法制备的四氯化钒纯度不高以及钒铁合金破碎过程中产生的大量钒铁合金细粉缺乏有效的回用工艺的问题，提供一种利用钒铁细粉制备四氯化钒的方法。该方法以钒铁细粉为原料，采用配碳氯化方法，使钒铁中的单质钒被选择性氯化为VCl4，采用选择性水解-蒸馏工艺，对制备出的VCl4粗产品进行高效分离纯化，最终制备出高纯VCl4产品。该方法简单易行、工艺条件温和、除杂效率高，应用前景广阔。
为了实现上述目的，本发明提供了一种利用钒铁细粉制备四氯化钒的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将钒铁细粉与石油焦混合料平铺于坩埚中，其中，钒铁细粉中V的含量为45～85质量％，Fe的含量为10～50质量％，石油焦中碳含量＞99质量％，钒铁细粉与石油焦的质量比为1:4～10；
(2)将步骤(1)装有钒铁细粉与石油焦混合料的刚玉坩埚置于石英反应器内，然后将石英反应器置于加热炉的恒温段，接着向石英反应器内通入氯气与氮气混合气体进行氯化反应，并将反应得到的气体产物进行冷凝、离心分离，得到粗四氯化钒产品，其中，氯化反应的温度为300～600℃；
(3)将步骤(2)得到的粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中并加入蒸馏水，然后在80～100℃下搅拌反应25～35min；
(4)将步骤(3)反应后的产物在130～140℃进行一次蒸馏，收集得到的一次冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量的5～10％时，将步骤(3)反应后的产物在150～160℃行二次蒸馏，收集得到的二次冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量50～75％时，得到的二次冷凝产物即为四氯化钒产品。
优选地，在步骤(1)中，所述钒铁细粉中含有Fe、Si、Ti或Al杂质中的至少一种。
优选地，在步骤(1)中，所述钒铁细粉的平均粒径为0.5～2mm，所述石油焦的平均粒径为0.1～1mm。
优选地，在步骤(1)中，钒铁细粉与石油焦混合料在刚玉坩埚中平铺的厚度为1～5mm，钒铁细粉与石油焦混合料上表面距离刚玉坩埚壁上沿的距离为1～5mm。
优选地，在步骤(2)中，所述石英反应器为圆柱形，直径优选为75～85mm；所述石英反应器的一端连接有进气口，另一端为出气口，所述出气口连接有冷凝管。
优选地，所述加热炉为卧式管式炉。
优选地，在步骤(2)中，向所述石英反应器内通入氯气与氮气混合气体的总气速为0.02～0.05m/s。
优选地，在步骤(2)中，所述氯气与氮气混合气体中，氯气的体积分数为20～80％。
优选地，氯气与氮气的纯度均≥99.9％。
优选地，在步骤(2)中，对气体产物进行冷凝所用的冷凝介质的温度为-20～5℃。
优选地，在步骤(2)中，对气体产物冷凝后得到的尾气用20～30质量％的NaOH溶液吸收后进行环保处理。
优选地，在步骤(3)中，向聚四氟蒸馏-冷凝装置中加入的蒸馏水的质量为粗四氯化钒产品质量的1～5％。
优选地，在步骤(3)中，所述搅拌反应的搅拌速率为450～550r/min。
本发明所述方法以钒铁破碎过程中产生的钒铁细粉为原料，通过配碳氯化工艺，制备出四氯化钒粗产品，再经过选择性水解-蒸馏过程，制备得到高纯四氯化钒产品。其中，在配碳氯化过程中，利用碳的还原性，大幅降低氯化体系中的氧含量(氧在原料内部以固溶的形式存在)，避免原料中的钒转化为三氯氧钒(VOCl3)，并使原料中的绝大部分钒转化为VCl4，同时吸收氯化过程的热量；利用选择性水解-蒸馏工艺，使粗四氯化钒中的FeCl3、SiCl4、TiCl4、AlCl3等杂质被高效分离，从而得到高纯度的VCl4产品。该方法操作简便、条件温和，除杂效率高，因此具有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供的利用钒铁细粉制备四氯化钒的方法，包括以下步骤：
(1)将钒铁细粉与石油焦混合料平铺于坩埚中，其中，钒铁细粉中V的含量为45～85质量％，Fe的含量为10～50质量％，石油焦中碳含量＞99质量％，钒铁细粉与石油焦的质量比为1:4～10；
(2)将步骤(1)装有钒铁细粉与石油焦混合料的刚玉坩埚置于石英反应器内，然后将石英反应器置于加热炉的恒温段，接着向石英反应器内通入氯气与氮气混合气体进行氯化反应，并将反应得到的气体产物进行冷凝、离心分离，得到粗四氯化钒产品，其中，氯化反应的温度为300～600℃；
(3)将步骤(2)得到的粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中并加入蒸馏水，然后在80～100℃下搅拌反应25～35min；
(4)将步骤(3)反应后的产物在130～140℃进行一次蒸馏，收集得到的一次冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量的5～10％时，将步骤(3)反应后的产物在150～160℃进行二次蒸馏，收集得到的二次冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量50～75％时，得到的二次冷凝产物即为四氯化钒产品。
本发明所述方法采用的钒铁合金粉，除了含有钒、铁，还含有杂质。在具体实施方式中，在步骤(1)中，所述钒铁细粉中还含有Fe、Si、Ti或Al等杂质中的至少一种。所述Fe、Si、Ti或Al主要以单质形式存在钒铁合金粉中。
在本发明所述的方法中，先将钒铁细粉(钒铁合金细粉)与石油焦混合后置于坩埚中，然后将装有混合料的坩埚置于石英反应器内，接着将石英反应器置于加热炉内在通氯气和氮气的情况下进行反应，冷凝、离心分离后得到粗四氯化钒产品，粗四氯化钒产品中除了VCl4还含有FeCl3、SiCl4、AlCl3、TiCl4杂质；然后将粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中，先加入少量的水并进行搅拌反应，SiCl4、AlCl3水解形成沉淀，然后先进行一次蒸馏，将体系中的FeCl3、TiCl4通过蒸馏被分离出来，接着进行二次蒸馏，将VCl4从体系中分离出来，得到高纯VCl4产品。
本发明所采用的坩埚可以为本领域的常规选择。在优选实施方式中，在步骤(1)中，本发明采用刚玉坩埚。
在具体实施方式中，所述钒铁细粉中V的含量可以为45～85质量％，例如45质量％、50质量％、55质量％、60质量％、65质量％、70质量％、75质量％、80质量％或85质量％；Fe的含量可以为10质量％、15质量％、20质量％、25质量％、30质量％、35质量％、40质量％、45质量％或50质量％。
在本发明所述方法中，在步骤(1)中，所述钒铁细粉的平均粒径可以为0.5～2mm，例如0.5mm、1mm、1.5mm或2mm；所述石油焦的平均粒径为0.1～1mm，例如0.1mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm或1mm。
在本发明所述方法中，需要控制钒铁细粉与石油焦的质量比。在具体实施方式中，钒铁细粉与石油焦的质量比可以为1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8、1:8.5、1:9、1:9.8或1:10。
在本发明所述方法中，在步骤(1)中，钒铁细粉与石油焦混合料在刚玉坩埚中平铺的厚度可以为1～5mm，例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm；钒铁细粉与石油焦混合料上表面距离刚玉坩埚壁上沿的距离可以为1～5mm，例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm。在反应过程中，坩埚壁会挡住一部分气体，使坩埚内部的物料反应速率变慢，为了使反应充分进行，将混合料在刚玉坩埚中的平铺厚度以及混合料距离刚玉坩埚壁上沿的距离限制在该范围内，可以消除坩埚壁的影响。
在具体实施方式中，在步骤(1)中，刚玉坩埚中钒铁细粉与石油焦混合料的总质量可以为500～1000g。
在本发明所述方法中，在步骤(2)中，所述石英反应器可以为圆柱形，直径优选为75～85mm，例如75mm、80mm或85mm；所述石英反应器的一端连接有进气口，另一端为出气口，所述出气口连接有冷凝管。在优选实施方式中，石英反应器内加热炉中的加热炉为卧式管式炉。
在本方法步骤(2)中，向所述石英反应器内通入氯气与氮气混合气体进行可以使钒与氯气生成四氯化钒，而氮气可以稀释氯气。
在具体实施方式中，在步骤(2)中，向所述石英反应器内通入氯气与氮气混合气体的总气速可以为0.02～0.05m/s，例如0.02m/s、0.03m/s、0.04m/s、或0.05m/s。
为了控制反应速率，同时使钒铁中的单质钒被选择性氯化为VCl4，需要合理控制通入的混合气体中氯气所占的比例。在具体实施方式中，在步骤(2)中，所述氯气与氮气混合气体中，氯气的体积分数为20～80％，例如20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％。在优选实施方式中，氯气与氮气的纯度均≥99.9％。
在具体实施方式中，在步骤(2)中，氯化反应的温度可以为300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃。
在本发明所述方法中，所述冷凝介质可以为本领域的常规选择，例如冷凝水。在具体实施方式中，在步骤(2)中，对气体产物进行冷凝所用的冷凝介质的温度可以为-20～5℃，例如-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃或5℃。
在具体实施方式中，在步骤(2)中，对气体产物冷凝后得到的尾气(尾气中含有二氧化碳，还含有一些金属氯化物)可以用20～30质量％的NaOH溶液吸收后进行环保处理。
在具体实施方式中，在步骤(3)中，向聚四氟蒸馏-冷凝装置中加入的蒸馏水的质量为粗四氯化钒产品质量的1～5％，例如1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％。
在具体实施方式中，在步骤(3)中，所述搅拌反应的温度可以为80℃、85℃、90℃、95℃或100℃；所述搅拌反应的时间可以为25min、26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min或35min。
在具体实施方式中，在步骤(3)中，所述搅拌反应的搅拌速率可以为450～550r/min，例如450r/min、500r/min或550r/min。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
(1)将400g石油焦与100g钒铁合金细粉混合均匀，其中，钒铁细粉中的钒含量为85％、Fe含量为10％，其他为杂质Fe、Si、Ti和Al，石油焦的纯度为99.5％，钒铁细粉的平均粒径为0.5mm，石油焦的平均粒径为0.1mm；
(2)将混合均匀的钒铁合金细粉与石油焦混合料平铺于上开口长方体形状的刚玉坩埚内，混合料的厚度为1mm，混合料上表面距离坩埚壁上沿的距离为5mm；将盛装有混合料的刚玉坩埚置于圆柱形的石英反应器内(反应器直径80mm)，所述石英反应器的一端连接有进气口，另一端为出气口，所述出气口连接有冷凝管，然后将石英反应器置于卧式管式加热炉内，通过反应器进气口，向反应器内部通入纯度均为99.9％的氮气和氯气混合气体，其中，氯气的体积流量为4.82L/min，氮气的体积流量为1.21L/min，在600℃温度下进行氯化反应，反应器的出气口连接的冷凝器冷凝介质温度为-5℃，冷凝后的尾气由25％的NaOH水溶液吸收后并进行环保处理，冷凝得到的粗产品经离心分离后，得到液态的粗四氯化钒产品206g，粗四氯化钒产品中FeCl3含量为8.210％，SiCl4含量为0.570％，AlCl3含量为1.930％，TiCl4含量为0.160％；
(3)取150g粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中并向粗四氯化钒产品中滴加1.5g蒸馏水，然后在80℃反应30min，搅拌速率为500r/min；
(4)将步骤(3)反应后的产物在135℃进行一次蒸馏，收集到7.5g的冷凝物，冷凝物中的杂质仅为2.180％的TiCl4、0.010％的AlCl3、0.010％的SiCl4、0.010％的FeCl3，然后将步骤(3)反应后的产物在154℃进行二次蒸馏，收集得到110g的冷凝产物，即为四氯化钒产品。
冷凝产物中的杂质成分仅包括0.010％的FeCl3，产品纯度达99.990％。
实施例2
(1)将600g石油焦与100g钒铁合金细粉混合均匀，其中，钒铁细粉中的钒含量为75％、Fe含量为20％，其他为杂质Fe、Si、Ti和Al，石油焦的纯度为99.5％，钒铁细粉的平均粒径为1.2mm，石油焦的平均粒径为0.5mm；
(2)将混合均匀的钒铁合金细粉与石油焦混合料平铺于上开口长方体形状的刚玉坩埚内，混合料的厚度为1.7mm，混合料上表面距离坩埚壁上沿距离为4mm；将盛装有混合料的刚玉坩埚置于圆柱形的石英反应器内(反应器直径80mm)，所述石英反应器的一端连接有进气口，另一端为出气口，所述出气口连接有冷凝管，然后将石英反应器置于卧式管式加热炉内，通过反应器进气口，向反应器内部通入纯度均为99.9％的氮气和氯气混合气体，其中，氯气的体积流量为7.5L/min，氮气的体积流量为7.5L/min，在400℃温度下进行氯化反应，反应器的出气口连接的冷凝器冷凝介质温度为-20℃，冷凝后的尾气由25％的NaOH水溶液吸收后并进行环保处理，冷凝得到的粗产品经离心分离后，得到液态的粗四氯化钒产品171g，粗四氯化钒产品中FeCl3含量为9.080％，SiCl4含量为0.200％，AlCl3含量为0.990％，TiCl4含量为0.120％；
(3)取100g粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中并向粗四氯化钒产品中滴加2.0g蒸馏水，然后在90℃反应30min，搅拌速率为500r/min；
(4)将步骤(3)反应后的产物在135℃进行一次蒸馏，收集到8.0g的冷凝物，冷凝物中的杂质仅为1.160％的TiCl4、0.010％的AlCl3、0.010％的SiCl4、0.010％的FeCl3，然后将步骤(3)反应后的产物在154℃进行二次蒸馏，收集得到65g的冷凝产物，即为四氯化钒产品。
冷凝产物中的杂质成分仅包括0.008％的FeCl3，产品纯度达99.992％。
实施例3
(1)将900g石油焦与90g钒铁合金细粉混合均匀，其中，钒铁细粉中的钒含量为45％、Fe含量为50％，其他为杂质Fe、Si、Ti和Al，石油焦的纯度为99.5％，钒铁细粉的平均粒径为2.0mm，石油焦的平均粒径为1.0mm；
(2)将混合均匀的钒铁合金细粉与石油焦混合料平铺于上开口长方体形状的刚玉坩埚内，混合料的厚度为5mm，混合料上表面距离坩埚壁上沿的距离为1mm；将盛装有混合料的刚玉坩埚置于圆柱形的石英反应器内(反应器直径80mm)，所述石英反应器的一端连接有进气口，另一端为出气口，所述出气口连接有冷凝管，然后将石英反应器置于卧式管式加热炉内，通过反应器进气口，向反应器内部通入纯度均为99.9％的氮气和氯气混合气体，其中，氯气的体积流量为1.8L/min，氮气的体积流量为7.2L/min，在300℃温度下进行氯化反应，反应器的出气口连接的冷凝器冷凝介质温度为-10℃，冷凝后的尾气由25％的NaOH水溶液吸收后并进行环保处理，冷凝得到的粗产品经离心分离后，得到液态的粗四氯化钒产品129g，粗四氯化钒产品中FeCl3含量为11.720％，SiCl4含量为0.170％，AlCl3含量为1.230％，TiCl4含量为0.060％；
(3)取80g粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中并向粗四氯化钒产品中滴加4.0g蒸馏水，然后在100℃反应30min，搅拌速率为500r/min；
(4)将步骤(3)反应后的产物在135℃进行一次蒸馏，收集到8.0g的冷凝物，冷凝物中的杂质仅为0.320％的TiCl4、0.003％的AlCl3、0.002％的SiCl4、0.020％的FeCl3，然后将步骤(3)反应后的产物在154℃进行二次蒸馏，收集得到40g的冷凝产物，即为四氯化钒产品。
冷凝产物中的杂质成分仅包括0.018％的FeCl3，产品纯度达99.982％。
对比例
(1)将900g石油焦与90g钒铁合金细粉混合均匀，其中，钒铁细粉中的钒含量为45％、Fe含量为50％，其他为杂质Fe、Si、Ti和Al，石油焦的纯度为99.5％，钒铁细粉的平均粒径为2.0mm，石油焦的平均粒径为1.0mm；
(2)将混合均匀的钒铁合金细粉与石油焦混合料平铺于上开口长方体形状的刚玉坩埚内，混合料的厚度为5mm，混合料上表面距离坩埚壁上沿的距离为1mm；将盛装有混合料的刚玉坩埚置于圆柱形的石英反应器内(反应器直径80mm)，所述石英反应器的一端连接有进气口，另一端为出气口，所述出气口连接有冷凝管，然后将石英反应器置于卧式管式加热炉内，通过反应器进气口，向反应器内部通入纯度均为99.9％的氮气和氯气混合气体，其中，氯气的体积流量为1.8L/min，氮气的体积流量为7.2L/min，在300℃温度下进行氯化反应，反应器的出气口连接的冷凝器冷凝介质温度为-10℃，冷凝后的尾气由25％的NaOH水溶液吸收后并进行环保处理，冷凝得到的粗产品经离心分离后，得到液态的粗四氯化钒产品129g，粗四氯化钒产品中FeCl3含量为11.720％，SiCl4含量为0.170％，AlCl3含量为1.230％，TiCl4含量为0.060％；
(3)取80g粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中，然后在100℃搅拌30min，搅拌速率为500r/min；
(4)将步骤(3)的产物在135℃进行一次蒸馏，收集到8.0g的冷凝物，冷凝物中的杂质为0.310％的TiCl4、1.290％的AlCl3、1.780％的SiCl4、0.990％的FeCl3，然后将步骤(3)反应后的产物在154℃进行二次蒸馏，收集得到57g的冷凝产物。
冷凝产物中的杂质包括0.050％的FeCl3、1.260％的AlCl3、0.030％的SiCl4、0.050％的TiCl4，产品纯度为98.61％。
详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用钒铁细粉制备四氯化钒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将钒铁细粉与石油焦混合料平铺于坩埚中，其中，钒铁细粉中V的含量为45～85质量％，Fe的含量为10～50质量％，石油焦中碳含量＞99质量％，钒铁细粉与石油焦的质量比为1:4～10；
(2)将步骤(1)装有钒铁细粉与石油焦混合料的刚玉坩埚置于石英反应器内，然后将石英反应器置于加热炉的恒温段，接着向石英反应器内通入氯气与氮气混合气体进行氯化反应，并将反应得到的气体产物进行冷凝、离心分离，得到粗四氯化钒产品，其中，氯化反应的温度为300～600℃；
(3)将步骤(2)得到的粗四氯化钒产品置于聚四氟蒸馏-冷凝装置中并加入蒸馏水，然后在80～100℃下搅拌反应25～35min；
(4)将步骤(3)反应后的产物在130～140℃进行一次蒸馏，收集得到的一次冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量的5～10％时，将步骤(3)反应后的产物在150～160℃进行二次蒸馏，收集得到的二次冷凝产物的质量为粗四氯化钒产品质量50～75％时，得到的二次冷凝产物即为四氯化钒产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钒铁细粉中含有Fe、Si、Ti或Al杂质中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钒铁细粉的平均粒径为0.5～2mm，所述石油焦的平均粒径为0.1～1mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，钒铁细粉与石油焦混合料在刚玉坩埚中平铺的厚度为1～5mm，钒铁细粉与石油焦混合料上表面距离刚玉坩埚壁上沿的距离为1～5mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述石英反应器为圆柱形，直径优选为75～85mm；所述石英反应器的一端连接有进气口，另一端为出气口，所述出气口连接有冷凝管；
优选地，所述加热炉为卧式管式炉。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，向所述石英反应器内通入氯气与氮气混合气体的总气速为0.02～0.05m/s。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述氯气与氮气混合气体中，氯气的体积分数为20～80％；
优选地，氯气与氮气的纯度均≥99.9％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，对气体产物进行冷凝所用的冷凝介质的温度为-20～5℃；
优选地，在步骤(2)中，对气体产物冷凝后得到的尾气用20～30质量％的NaOH溶液吸收后进行环保处理。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，向聚四氟蒸馏-冷凝装置中加入的蒸馏水的质量为粗四氯化钒产品质量的1～5％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述搅拌反应的搅拌速率为450～550r/min。
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