CN115896542A - 一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，根据钛白与海绵钛的生产工艺特性，将两者的副产物分别应用于两者的生产中，达到联产耦合的效果，减少资源浪费，节约生产原料，降低工艺成本，提高了系统的利用效率、能量效率和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及钛白、海绵钛的生产领域，尤其涉及一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法。
背景技术
钛白粉和海绵钛都属于钛系产品，钛白粉可以用作涂料、塑料、造纸、油墨、化纤等领域，海绵钛可以用于航空、医疗等领域。钛白粉生产工艺以氯化法为主，海绵钛以镁热法工艺为主，两者的共同点在于都需要通过氯化工艺生产四氯化钛作为原料。海绵钛生产过程中会产生含有HCl、TiCl4和氯气的酸性废气，钛白生产过程中会产生大量含有氯化物的废水，废气与废水达到排放标准的处理成本很高。
另一方面，当四氯化钛用于海绵钛生产时，要求四氯化钛中四氯化硅的含量降至0.01％甚至更低，这就要求对粗四氯化钛进行四氯化钛和四氯化硅的分离。目前实际生产中采用单塔精馏的方式进行分离操作，即粗四氯化钛从精馏塔中部加入，在塔底得到含四氯化硅不大于0.01％的四氯化钛，塔顶得到含四氯化硅5～80％的四氯化钛混合物，而不是纯净的四氯化硅，对塔顶高硅四氯化钛一般采用水解中和的方式进行处理，既浪费了资源，又造成了环境污染。
本发明提供了一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，将两者的副产物分别应用于两者的生产中，减少资源浪费，节约生产原料，降低工艺成本。
发明内容
本发明提供了一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法。
本发明的方案是：
一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，包括下列步骤：
(1)合成海绵钛，细粉通过熔盐氯化法制备出粗四氯化钛，所述粗四氯化钛精制获得精四氯化钛和高硅四氯化钛，所述高硅四氯化钛可作为钛白粉的氧化原料，精四氯化钛通过金属热还原法制备海绵钛；
(2)合成钛白粉尘，电炉冶炼的高钛渣通过沸腾氯化法制备出四氯化钛，与合成海绵钛产生的高硅四氯化钛通过预热、氧化、气固分离得到钛白粉尘；
(3)处理海绵钛尾气，钛白粉尘打浆后产生的氯化物用作海绵钛的尾气吸收；
(4)合成钛白，钛白粉尘通过打浆、后处理得到钛白，海绵钛产生的尾气吸收的酸用作钛白粉尘打浆的补酸。
作为优选的技术方案，所述步骤(1)中细粉中钛的品位为75～85％，所述高硅四氯化钛中硅的含量为1000～5000ppm。
作为优选的技术方案，所述步骤(2)中高钛渣中钛的品位为80～90％，预热器温度为200～400℃。
作为优选的技术方案，所述步骤(1)与步骤(2)中四氯化钛的产量为10～30t/h。
作为优选的技术方案，所述步骤(3)中氯化物的浓度为50～200g/L。
作为优选的技术方案，所述步骤(4)中酸的酸度为22～32％。
由于采用了上述技术方案了一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法。
本发明的优点：本发明根据两者生产工艺的特性，将两者的副产物分别应用于两者的生产中，将海绵钛产生的高硅四氯化钛用作钛白粉的氧化原料，将钛白粉尘打浆后产生的氯化物用作海绵钛的尾气吸收，将海绵钛尾气吸收的酸用作钛白粉尘打浆的补酸，达到联产耦合的效果，减少资源浪费，节约生产原料，降低工艺成本。此方法还未见报道。
附图说明
图1为本发明钛白与海绵钛联产耦合的生产方法的工艺路线图。
具体实施方式
为了弥补以上不足，本发明提供了一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法以解决上述背景技术中的问题。
一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，包括下列步骤：
(1)合成海绵钛，细粉通过熔盐氯化法制备出粗四氯化钛，所述粗四氯化钛精制获得精四氯化钛和高硅四氯化钛，所述高硅四氯化钛可作为钛白粉的氧化原料，精四氯化钛通过金属热还原法制备海绵钛；
(2)合成钛白粉尘，电炉冶炼的高钛渣通过沸腾氯化法制备出四氯化钛，与合成海绵钛产生的高硅四氯化钛通过预热、氧化、气固分离得到钛白粉尘；
(3)处理海绵钛尾气，钛白粉尘打浆后产生的氯化物用作海绵钛的尾气吸收；
(4)合成钛白，钛白粉尘通过打浆、后处理得到钛白，海绵钛产生的尾气吸收的酸用作钛白粉尘打浆的补酸。
所述步骤(1)中细粉中钛的品位为75～85％，所述高硅四氯化钛中硅的含量为1000～5000ppm。
所述步骤(2)中高钛渣中钛的品位为80～90％，预热器温度为200～400℃。
所述步骤(1)与步骤(2)中四氯化钛的产量为10～30t/h。
所述步骤(3)中氯化物的浓度为50～200g/L。
所述步骤(4)中酸的酸度为22～32％。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)合成海绵钛，细粉(钛品位为75％)通过熔盐氯化法制备出粗四氯化钛，所述粗四氯化钛精制获得精四氯化钛和高硅四氯化钛(硅含量为1000ppm)，所述高硅四氯化钛可作为钛白粉的氧化原料，精四氯化钛通过镁热还原法制备海绵钛；
(2)合成钛白粉尘，电炉冶炼的高钛渣(钛品位为80％)通过沸腾氯化法制备出四氯化钛，与合成海绵钛产生的高硅四氯化钛通过预热、氧化、气固分离得到钛白粉尘；
(3)处理海绵钛尾气，钛白粉尘打浆后产生的氯化物(浓度为50g/L)用作海绵钛的尾气吸收；
(4)合成钛白，钛白粉尘通过打浆、后处理得到钛白，海绵钛产生的尾气吸收的酸(酸度为22％)用作钛白粉尘打浆的补酸。
实施例2
(1)合成海绵钛，细粉(钛品位为80％)通过熔盐氯化法制备出粗四氯化钛，所述粗四氯化钛精制获得精四氯化钛和高硅四氯化钛(硅含量为3000ppm)，所述高硅四氯化钛可作为钛白粉的氧化原料，精四氯化钛通过镁热还原法制备海绵钛；
(2)合成钛白粉尘，电炉冶炼的高钛渣(钛品位为85％)通过沸腾氯化法制备出四氯化钛，与合成海绵钛产生的高硅四氯化钛通过预热、氧化、气固分离得到钛白粉尘；
(3)处理海绵钛尾气，钛白粉尘打浆后产生的氯化物(浓度为150g/L)用作海绵钛的尾气吸收；
(4)合成钛白，钛白粉尘通过打浆、后处理得到钛白，海绵钛产生的尾气吸收的酸(酸度为28％)用作钛白粉尘打浆的补酸。
实施例3
(1)合成海绵钛，细粉(钛品位为85％)通过熔盐氯化法制备出粗四氯化钛，所述粗四氯化钛精制获得精四氯化钛和高硅四氯化钛(硅含量为5000ppm)，所述高硅四氯化钛可作为钛白粉的氧化原料，精四氯化钛通过镁热还原法制备海绵钛；
(2)合成钛白粉尘，电炉冶炼的高钛渣(钛品位为90％)通过沸腾氯化法制备出四氯化钛，与合成海绵钛产生的高硅四氯化钛通过预热、氧化、气固分离得到钛白粉尘；
(3)处理海绵钛尾气，钛白粉尘打浆后产生的氯化物(浓度为200g/L)用作海绵钛的尾气吸收；
(4)合成钛白，钛白粉尘通过打浆、后处理得到钛白，海绵钛产生的尾气吸收的酸(酸度为32％)用作钛白粉尘打浆的补酸。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)合成海绵钛，细粉通过熔盐氯化法制备出粗四氯化钛，所述粗四氯化钛精制获得精四氯化钛和高硅四氯化钛，所述高硅四氯化钛可作为钛白粉的氧化原料，精四氯化钛通过金属热还原法制备海绵钛；
(2)合成钛白粉尘，电炉冶炼的高钛渣通过沸腾氯化法制备出四氯化钛，与合成海绵钛产生的高硅四氯化钛通过预热、氧化、气固分离得到钛白粉尘；
(3)处理海绵钛尾气，钛白粉尘打浆后产生的氯化物用作海绵钛的尾气吸收；
(4)合成钛白，钛白粉尘通过打浆、后处理得到钛白，海绵钛产生的尾气吸收的酸用作钛白粉尘打浆的补酸。
2.如权利要求1所述一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，其特征在于：所述步骤(1)中细粉中钛的品位为75～85％，所述高硅四氯化钛中硅的含量为1000～5000ppm。
3.如权利要求1所述一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中高钛渣中钛的品位为80～90％，预热器温度为200～400℃。
4.如权利要求1所述一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，其特征在于：所述步骤(1)与步骤(2)中四氯化钛的产量为10～30t/h。
5.如权利要求1所述一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中氯化物的浓度为50～200g/L。
6.如权利要求1所述一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法，其特征在于：所述步骤(4)中酸的酸度为22～32％。
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