JP2000109322A - Production of titanium tetrachloride - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、流動塩化法よる四塩化
チタンの製造方法に関し、さらに詳しくは、流動炉への
塩素ガスの送入の如何にかかわらず、流動層を構成する
物質を排出することができ、これにより流動層に滞留す
る非反応性物質を抜取り、さらに反応性を有する原料を
流動炉内に供給することによって流動層を構成する物質
の成分を調整し、その後の流動炉の操業において流動塩
化の反応性を最適に維持できる四塩化チタンの製造方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing titanium tetrachloride by a fluidized chloride method, and more particularly, to a method for discharging a substance constituting a fluidized bed irrespective of whether chlorine gas is fed into a fluidized-bed furnace. This removes non-reactive substances remaining in the fluidized bed, and further supplies a reactive raw material into the fluidized bed to adjust the components of the material constituting the fluidized bed. The present invention relates to a method for producing titanium tetrachloride which can maintain the reactivity of fluidized chloride in the operation of the present invention optimally.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属チタンの製造に際して、中間原料と
して四塩化チタン（TiCl4）が用いられている。これ
は、金属チタン中への酸素の固溶量が極めて大きく、さ
らに金属チタンの靱性は微量の酸素の含有によっても損
なわれることから、酸化物を還元して金属チタンを製造
するのは有効ではなく、中間原料としてチタン塩化物が
採用されるからである。2. Description of the Related Art In the production of titanium metal, titanium tetrachloride (TiCl 4 ) is used as an intermediate material. This is because the amount of dissolved oxygen in titanium metal is extremely large, and the toughness of titanium metal is also impaired by the inclusion of a small amount of oxygen. This is because titanium chloride is employed as an intermediate material.
【０００３】通常、四塩化チタンの製造には、チタン鉱
石（チタン源）として高純度の天然ルチルや低品位のチ
タン鉱石をグレードアップ処理した合成ルチルが用いら
れ、さらに還元剤としてコークス（炭素）を加えて、塩
素ガスを反応させることによって生成されるが、その主
反応は次の通りである。[0003] Normally, in the production of titanium tetrachloride, high-purity natural rutile or synthetic rutile obtained by upgrading low-grade titanium ore is used as a titanium ore (titanium source), and coke (carbon) is used as a reducing agent. The main reaction is as follows.
【０００４】 TiO2 ＋ ２Cl2 ＋ Ｃ → TiCl4 ＋ CO2 ・・・ TiO2 ＋ ２Cl2 ＋ ２Ｃ → TiCl4 ＋ ２CO ・・・ この塩化反応においては、反応域に供給されるチタン鉱
石およびコークスとして、細粒化したチタン鉱石や細粒
カルサインコークスが用いられ、これらを塩素ガスによ
って下方から吹き上げて、流動状態に保持しながら塩化
反応を進行させる、いわゆる流動塩化法が実施されてい
る。この流動塩化法は効率よく四塩化チタンが製造でき
ることから、近年に至っては四塩化チタン製造の主流と
なっている。通常の四塩化チタンの製造においては、上
記の反応式のうちCO2ガスを多く発生することにより、
コークスの消費量が少なくなる式の条件で操業できる
ように反応条件が選択される。TiO 2 + 2Cl 2 + C → TiCl 4 + CO 2 ... TiO 2 + 2Cl 2 + 2C → TiCl 4 + 2CO... In this chloride reaction, titanium ore and coke supplied to the reaction zone As such, finely-divided titanium ore and fine-grained calcine coke are used, and these are blown up from below with chlorine gas, and a so-called fluidized-chlorination method is carried out in which a chloride reaction proceeds while being kept in a fluid state. This fluid chloride method has been the mainstream of titanium tetrachloride production in recent years because titanium tetrachloride can be produced efficiently. In the production of normal titanium tetrachloride, by generating a large amount of CO 2 gas in the above reaction formula,
The reaction conditions are selected so that the operation can be carried out under the condition of the formula in which coke consumption is reduced.
【０００５】この流動塩化炉を長期にわたって運転し続
けていくと、チタン鉱石中に含まれる不純物も高温状態
で塩素ガスの作用を受けるが、不純物中に含まれる塩素
ガスと反応しない成分は塩素化されることなく、非反応
性物質となって流動層に滞留することになる。この非反
応性物質の主成分であるSiO2は、チタン鉱石中の不純物
として流動層内に持ち込まれるだけでなく、流動炉のラ
イフ初期およびライフ末期においては、流動層と接触す
る炉内面に設置された耐火レンガからも物理的な摩耗に
より流動層内に持ち込まれる。If this fluidized-chlorination furnace is operated for a long time, the impurities contained in the titanium ore are also subjected to the action of chlorine gas at a high temperature, but the components which do not react with the chlorine gas contained in the impurities are chlorinated. Instead, they become non-reactive substances and stay in the fluidized bed. SiO 2 , the main component of this non-reactive substance, is not only brought into the fluidized bed as an impurity in titanium ore, but also installed on the inner surface of the furnace in contact with the fluidized bed at the beginning and end of its life. The refractory bricks are also brought into the fluidized bed by physical abrasion.
【０００６】流動層内における非反応性物質が所定の比
率以上に増加した場合には、流動層全体の反応性が著し
く悪化する。この反応性の悪化にともない、反応性原料
と反応しないで流動層を通り抜ける、いわゆる未反応の
塩素ガスが発生するようになる。四塩化チタンガスと共
に排出された未反応の塩素ガスは、流動炉の下工程に設
置される四塩化チタンガスの捕集用の捕集装置に導入さ
れるが、一般的にこの捕集装置では塩素ガスの捕集は困
難であるから、そのままで、排ガスに含まれて大気に放
出される恐れがある。この未反応の塩素ガスの大気放出
を防止するために、苛性ソーダ、チオ硫酸ナトリウムお
よびアンモニア等の中和剤や中和装置を常設する必要が
あり、製造コストの面で大きな増加要因となっている。If the amount of non-reactive substances in the fluidized bed increases beyond a predetermined ratio, the reactivity of the entire fluidized bed will be significantly deteriorated. As the reactivity deteriorates, so-called unreacted chlorine gas is generated that passes through the fluidized bed without reacting with the reactive raw material. The unreacted chlorine gas discharged together with the titanium tetrachloride gas is introduced into a collection device for collecting titanium tetrachloride gas installed in a lower step of the fluidized-bed furnace. Since it is difficult to collect chlorine gas, there is a possibility that it is contained in exhaust gas and released to the atmosphere as it is. In order to prevent the unreacted chlorine gas from being released into the atmosphere, it is necessary to permanently install a neutralizing agent such as caustic soda, sodium thiosulfate, and ammonia, and a neutralizing device, which is a major factor in terms of manufacturing costs. .
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】流動塩化炉において、
流動層内に滞留する非反応性物質の重量比率がある一定
値以上になると、流動層全体の反応性が極端に悪化し、
未反応の塩素ガスが発生し易くなる。従来は、このよう
な微量の未反応の塩素ガスが発生した場合に対する対応
処置として、まず流動層の温度を数10℃上昇させて反応
性を向上し、さらに流動炉に送入する塩素ガス量を低下
させ、流動層内の反応性物質と反応する量以下の塩素ガ
スを供給しながら、中和処理を実施していた。そして、
このような対応でも末反応の塩素ガスの発生を防止でき
ない場合には、流動層にチタン鉱石とコークスとからな
る反応性原料を追加供給して、未反応の塩素ガスと反応
させるようにしていた。SUMMARY OF THE INVENTION In a fluidized chloride furnace,
When the weight ratio of the non-reactive substances staying in the fluidized bed becomes a certain value or more, the reactivity of the entire fluidized bed is extremely deteriorated,
Unreacted chlorine gas is likely to be generated. Conventionally, as a countermeasure for the case where such a small amount of unreacted chlorine gas is generated, the reactivity of the fluidized bed is first raised by raising the temperature of the fluidized bed by several tens of degrees Celsius, and the amount of chlorine gas sent to the fluidized furnace is increased. And a neutralization treatment was performed while supplying a chlorine gas in an amount not to react with the reactive substance in the fluidized bed. And
In the case where the generation of the unreacted chlorine gas cannot be prevented even by such measures, a reactive raw material composed of titanium ore and coke is additionally supplied to the fluidized bed to react with the unreacted chlorine gas. .
【０００８】ところで、上記のように、未反応の塩素ガ
スの発生を無くすために流動炉に供給する塩素ガス量を
低減する場合には、流動層で発生する熱量が減少するの
にともない、定常運転していた流動炉の熱バランスがく
ずれ、安定的な操業に支障が生ずるようになる。As described above, when the amount of chlorine gas supplied to a fluidized bed furnace is reduced in order to eliminate the generation of unreacted chlorine gas, the amount of heat generated in the fluidized bed decreases, and the The heat balance of the operating fluidized-bed furnace is lost, and stable operation is hindered.
【０００９】一方、上記の対応処置のうち、流動層に反
応性原料を追加供給する場合であっても、流動炉の温度
を急激に低下させないために、反応性原料を少量ずつ追
加供給する必要がある。そのため、10〜20m3程度の容量
をもつ、通常規模の流動層にあっては、流動層全体の反
応性を回復するために数時間を要することになり、その
間、流動炉の生産性の悪化は否めなかった。On the other hand, in the above-mentioned measures, even when the reactive material is additionally supplied to the fluidized bed, it is necessary to supply the reactive material little by little in order not to rapidly lower the temperature of the fluidized-bed furnace. There is. Therefore, with a capacity of about 10 to 20 m 3, In the usual size of the fluidized bed, it takes several hours to restore the reactivity of the entire fluidized bed, while the deterioration of the productivity of the fluidized bed incinerator I could not deny.
【００１０】さらに、上記の従来の対応処置では、流動
層に含まれる非反応性物質の絶対量が減少しないので、
流動層の容積が次第に増大することになる。そのため、
流動層中に含まれるチタン鉱石やコークスの比率をある
値だけ増減しようとしても、その調整に必要な投入量が
増大し、また、調整に要する時間が長時間化するため、
その成分調整が困難になる。[0010] In addition, the above conventional measures do not reduce the absolute amount of non-reactive substances contained in the fluidized bed.
The volume of the fluidized bed will gradually increase. for that reason,
Even if you try to increase or decrease the ratio of titanium ore or coke contained in the fluidized bed by a certain value, the input amount required for the adjustment increases, and the time required for the adjustment becomes longer,
Its component adjustment becomes difficult.
【００１１】また、この場合、流動層の熱容量も増加
し、その熱応答性も悪化するので、例えば、流動層全体
の温度をある一定温度だけ上昇、または下降させようと
する際には、加熱、冷却量を増大せざるを得ず、その温
度上昇や温度下降に必要な時間も長時間を要することに
なり、流動炉の運転が難しくなっていた。In this case, the heat capacity of the fluidized bed also increases, and its thermal response deteriorates. For example, when trying to raise or lower the temperature of the entire fluidized bed by a certain temperature, the heating is performed. In addition, the amount of cooling must be increased, and the time required for the temperature rise and temperature decrease also takes a long time, which makes the operation of the fluidized furnace difficult.
【００１２】以上のように、従来法により、単に反応性
原料の追加供給のみによって流動層を構成する成分の調
整を行う場合には、成分調整にある限界値があるため、
追加供給による調整が困難になると、流動炉の寿命と判
断し、炉を停止させていた。As described above, when the components constituting the fluidized bed are adjusted only by the additional supply of the reactive raw material according to the conventional method, there is a limit value in the component adjustment.
When it became difficult to make adjustments by additional supply, it was determined that the life of the fluidized furnace had expired, and the furnace was shut down.
【００１３】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、流動層を構成する物質を排出することによって
流動炉内に滞留した非反応性物質を抜取り、さらに反応
性を有する原料を追加供給することにより、流動層を構
成する成分を調整し、塩化反応の反応性を確保しつつ、
四塩化チタンを効率的に製造することを目的としてなさ
れたものである。[0013] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a non-reactive substance remaining in a fluidized-bed furnace is extracted by discharging a substance constituting a fluidized bed, and a reactive raw material is added. By supplying, the components constituting the fluidized bed are adjusted, and the reactivity of the chlorination reaction is secured.
The purpose was to produce titanium tetrachloride efficiently.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者は、前述の課題
を解決するため、種々の未反応の塩素ガスの発生防止策
について検討した結果、流動層内に滞留する非反応性物
質を炉外に排出して、その量を減少させることが有効で
あること見出した。しかも、非反応性物質の炉外への排
出は、流動炉に塩素ガスを送入中であっても、また、塩
素ガスの代わりにドライエアーや不活性ガスで流動状態
を保った状態で実施してもよく、いずれも適切に非反応
性物質を減少させることができ、その後の流動炉の操業
において塩化反応の反応性を最適に維持できることを明
らかにした。The present inventor has studied various measures for preventing the generation of unreacted chlorine gas in order to solve the above-mentioned problems. It has been found that it is effective to discharge it to the outside and reduce its amount. In addition, non-reactive substances are discharged outside the furnace while chlorine gas is being fed into the fluidized furnace, or in a state where the flowing state is maintained with dry air or inert gas instead of chlorine gas. In any case, it was revealed that the non-reactive substances can be appropriately reduced, and the reactivity of the chloride reaction can be optimally maintained in the subsequent operation of the fluidized-bed furnace.
【００１５】本発明は、このような検討に基づいて完成
されたものであり、下記の(1)および(2)の四塩化チタン
の製造方法を要旨としている。The present invention has been completed on the basis of such studies, and has the following (1) and (2) methods for producing titanium tetrachloride.
【００１６】(1)流動炉内に供給された粒子状のチタン
鉱石に還元剤として細粒化炭素を加え、その下方から塩
素ガスを吹き上げて流動層を形成して四塩化チタンを製
造する方法であって、前記流動層を塩素ガスやドライエ
アー等により形成しつつ、これを構成する物質を流動炉
外に排出することを特徴とする四塩化チタンの製造方法
である（以下、「第１の製造方法」という）。(1) A method for producing titanium tetrachloride by adding finely divided carbon as a reducing agent to particulate titanium ore supplied into a fluidized furnace and blowing up chlorine gas from below to form a fluidized bed. A method for producing titanium tetrachloride, characterized in that the fluidized bed is formed with chlorine gas, dry air or the like, and the constituent material is discharged out of the fluidized-bed furnace (hereinafter referred to as “first Manufacturing method ”).
【００１７】(2)流動炉内に供給された粒子状のチタン
鉱石に還元剤として細粒化炭素を加え、その下方から塩
素ガスを吹き上げて流動層を形成して四塩化チタンを製
造する方法であって、前記流動層を構成する物質を流動
炉外に排出した後、粒子状のチタン鉱石と細粒化炭素と
で構成される反応性原料を流動炉内に供給することによ
り、流動層の成分調整を行うことを特徴とする四塩化チ
タンの製造方法である（以下、「第２の製造方法」とい
う）。(2) A method for producing titanium tetrachloride by adding finely divided carbon as a reducing agent to particulate titanium ore supplied into a fluidized furnace and blowing up chlorine gas from below to form a fluidized bed. By discharging the material constituting the fluidized bed out of the fluidized-bed furnace, and supplying a reactive raw material composed of particulate titanium ore and fine-grained carbon into the fluidized-bed furnace, (Hereinafter referred to as "second production method").
【００１８】上記第１および第２の製造方法において、
流動層を構成する物質を流動炉外に排出するのに使用す
る装置構成としては、流動層２の側方の流動炉の外壁上
に取出し口３を設け、これに排出バルブ４および排出タ
ンク５を連設したものが望ましい（図１参照）。In the first and second manufacturing methods,
As an apparatus used to discharge the material constituting the fluidized bed out of the fluidized-bed furnace, an outlet 3 is provided on the outer wall of the fluidized-bed side of the fluidized bed 2, and a discharge valve 4 and a discharge tank 5 are provided. (See FIG. 1).
【００１９】本発明の第１および第２の製造方法におい
て、流動炉内に供給する粒子状のチタン鉱石および細粒
化炭素の粒径は、炉内の流動化および反応性を十分に確
保するため、それぞれ50〜600μｍ、100μｍ〜６ｍｍと
するのが望ましい。また、流動炉に供給される塩素ガス
の純度、供給量、供給圧は、それぞれ95％、10〜40Nm3/
min、１〜1.9Kg/cm2ゲージ圧程度であり、流動炉の炉内
圧は0.5〜1.9Kg/cm2ゲージ圧の範囲が目安とされる。In the first and second production methods of the present invention, the particle diameters of the particulate titanium ore and the finely divided carbon supplied into the fluidized furnace ensure sufficient fluidization and reactivity in the furnace. Therefore, it is preferable to set the thickness to 50 to 600 μm and 100 μm to 6 mm, respectively. The purity, supply amount, and supply pressure of chlorine gas supplied to the fluidized furnace are 95% and 10 to 40 Nm 3 /, respectively.
min, about 1 to 1.9 kg / cm 2 gauge pressure, and the furnace pressure of the fluidized furnace is in the range of 0.5 to 1.9 kg / cm 2 gauge pressure.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の第１の製造方法の特徴
は、流動炉内に流動層を形成した状態で、流動層を構成
する物質、すなわち非反応性物質および反応性原料の混
合物を流動炉外に排出することにある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first manufacturing method of the present invention is characterized in that a material constituting a fluidized bed, that is, a mixture of a non-reactive substance and a reactive raw material, is formed in a fluidized-bed furnace in a state where the fluidized bed is formed. Discharge to outside the fluidized-bed furnace.
【００２１】これにより、ライフが長期になり、流動層
内に滞留する非反応性物質の比率が増加した流動炉であ
っても、流動層に含まれる非反応性物質を流動炉外へ排
出することにより、その非反応性物質の量を減少せしめ
ることが可能となる。よって、流動炉のライフ全般にわ
たって、流動層内の不純物量や流動層の体積をほぼ一定
値に維持することができ、ひいては流動炉の寿命を延長
することができる。As a result, even in a fluidized-bed furnace having a long life and an increased ratio of non-reactive substances remaining in the fluidized bed, the non-reactive substances contained in the fluidized bed are discharged out of the fluidized bed. This makes it possible to reduce the amount of the non-reactive substance. Therefore, the amount of impurities in the fluidized bed and the volume of the fluidized bed can be maintained at almost constant values throughout the life of the fluidized bed, and the life of the fluidized bed can be extended.
【００２２】本発明の第２の製造方法の特徴は、非反応
性物質および反応性原料を流動炉外に排出した後、粒子
状のチタン鉱石と細粒化炭素とで構成される反応性原料
を流動炉内に供給して、流動層の成分調整を行うことに
ある。The second manufacturing method of the present invention is characterized in that after the non-reactive substance and the reactive raw material are discharged out of the fluidized-bed furnace, the reactive raw material is composed of particulate titanium ore and fine-grained carbon. Is supplied into a fluidized-bed furnace to adjust the components of the fluidized bed.
【００２３】前述の通り、未反応の塩素ガスの発生を抑
制するため、反応性原料を追加供給することのみで流動
層の成分調整を繰り返すと、流動層の容積や熱容量の増
大をきたし、調整量に限界が生じて成分調整が困難にな
ると同時に、流動層の熱応答性も遅くなる。そこで、第
２の製造方法を採用することによって、流動層の成分調
整および反応温度の制御が容易となり、最適な反応条件
下で四塩化チタンを製造することが可能となる。As described above, in order to suppress the generation of unreacted chlorine gas, if the component adjustment of the fluidized bed is repeated only by additionally supplying the reactive raw material, the volume and heat capacity of the fluidized bed increase, and At the same time, there is a limit to the amount, making it difficult to adjust the components, and at the same time, the thermal response of the fluidized bed is slow. Therefore, by adopting the second production method, it is easy to adjust the components of the fluidized bed and control the reaction temperature, and it is possible to produce titanium tetrachloride under optimal reaction conditions.
【００２４】図１は、本発明に使用する装置の具体的な
構成を説明する図である。図１に示すように、その装置
の構成は、実質的に流動層が形成される位置の側方の流
動炉の外壁上に取出し口３を設け、これと排出バルブ４
および排出タンク５を連設したものである。FIG. 1 is a diagram for explaining a specific configuration of an apparatus used in the present invention. As shown in FIG. 1, the configuration of the apparatus is such that an outlet 3 is provided on the outer wall of the fluidized furnace on the side substantially where the fluidized bed is formed, and an outlet valve 4 is provided.
And a discharge tank 5 connected in series.
【００２５】流動層を構成する物質を流動炉外に排出す
るときには、流動炉の内圧を、大気圧に比べ約3000〜80
00mmH20高くし、排出バルブ４を開放する。この排出バ
ルブ４の開放にともなって、非反応性物質および反応性
原料からなる流動層の構成物質が、排出バルブ４に連結
された排出タンク５まで圧送される。このとき、より安
全に排出作業を行うために、排出タンク５の外面を冷却
水で冷却するのが望ましい。When the material constituting the fluidized bed is discharged outside the fluidized-bed furnace, the internal pressure of the fluidized-bed furnace is set to about 3000 to 80
The discharge valve 4 is opened by raising the pressure by 00 mmH 20 . With the opening of the discharge valve 4, the constituent material of the fluidized bed composed of the non-reactive substance and the reactive raw material is pumped to the discharge tank 5 connected to the discharge valve 4. At this time, it is desirable to cool the outer surface of the discharge tank 5 with cooling water in order to perform the discharge operation more safely.
【００２６】同時に排出される排ガスは、排出タンク内
で非反応性物質および反応性原料と分離された後、排ガ
ス処理装置へ排出される。一方、分離された非反応性物
質および反応性原料は、排出タンク内で冷却された後、
排出タンク下端に設置した抜取りバルブ６から取り出さ
れる。排出タンク５の所定位置に、温度計７を設置して
おけば、この温度計から排出された非反応性物質および
反応性原料の量を簡単に確認することができる。すなわ
ち、温度計の指示値がもとの流動層内の温度に近づいた
場合、排出タンク５内の温度計の取付け位置まで、排出
された物質が堆積したことになる。Exhaust gas discharged at the same time is separated from non-reactive substances and reactive raw materials in a discharge tank, and then discharged to an exhaust gas treatment device. On the other hand, the separated non-reactive substances and reactive raw materials are cooled in the discharge tank,
It is extracted from the extraction valve 6 installed at the lower end of the discharge tank. If the thermometer 7 is installed at a predetermined position of the discharge tank 5, the amount of the non-reactive substance and the reactive raw material discharged from the thermometer can be easily confirmed. That is, when the indicated value of the thermometer approaches the original temperature in the fluidized bed, it means that the discharged substance has accumulated up to the mounting position of the thermometer in the discharge tank 5.
【００２７】[0027]
【実施例】本発明の効果を、実施例１および実施例２に
基づいて具体的に説明する。EXAMPLES The effects of the present invention will be specifically described based on Examples 1 and 2.
【００２８】（実施例１）内径が３ｍ、流動層の層高が
約２ｍで稼働日数が180日である、ライフ末期に近い流
動塩化炉について、流動層を構成する物質を分析したと
ころ、表１に示す分析結果を得た。非反応物質の主成分
はSi02であり、その含有率は53.0％であった。(Example 1) The material constituting the fluidized bed was analyzed for a fluidized-bed chlorination furnace near the end of life, in which the inner diameter is 3 m, the bed height of the fluidized bed is about 2 m, and the number of operating days is 180 days. The analysis result shown in FIG. The main component of the non-reactive material is Si0 2, the content was 53.0%.
【００２９】[0029]
【表１】 [Table 1]
【００３０】一方、流動炉からは若干の未反応塩素ガス
が発生していたので、塩素ガスを炉内に送入し、流動層
を形成した状態で、排出バルブ４を開き、流動層を構成
する物質を排出タンク内に排出した。流動炉からの総排
出量は約１tonであった。On the other hand, since a slight amount of unreacted chlorine gas was generated from the fluidized-bed furnace, the chlorine gas was fed into the furnace and the discharge valve 4 was opened with the fluidized-bed formed to form the fluidized bed. Was discharged into the discharge tank. The total discharge from the fluidized furnace was about 1 ton.
【００３１】流動層を構成する物質を排出したことによ
り、流動層の容量が低減したので、流動層が従前の容量
に回復するまで、流動層の容量制御用の原料フイード量
を約20〜30％増加させて、粒子状のチタン鉱石および細
粒カルサインコークスからなる反応性原料を流動層に供
給した。流動層が定常の容量に回復した後は、元のフイ
ード量に戻し操業を継続した。これにより、未反応塩素
ガスの発生は、短時間で停止した。Since the volume of the fluidized bed has been reduced by discharging the substances constituting the fluidized bed, the feed amount of the raw material for controlling the volume of the fluidized bed is reduced by about 20 to 30 until the fluidized bed is restored to the previous capacity. The reactive feed, consisting of particulate titanium ore and fine-grained calcine coke, was fed to the fluidized bed at a percentage increase. After the fluidized bed was restored to a steady volume, the feed was returned to the original amount and the operation was continued. Thereby, generation of unreacted chlorine gas was stopped in a short time.
【００３２】その後、流動層を構成する物質を分析した
ところ、表１に示すように、非反応性物質のうちのSi02
の含有率は52.2％に減少しており、良好な反応性が確保
でき、未反応塩素ガスの発生は短時間で停止した。ま
た、本発明の製造方法を適用することにより、従来平均
６ヶ月程度であった流動炉の寿命が、平均８ヶ月まで延
長可能となった。After that, when the materials constituting the fluidized bed were analyzed, as shown in Table 1, SiO 2 of the non-reactive materials was
Was reduced to 52.2%, good reactivity was secured, and generation of unreacted chlorine gas was stopped in a short time. Further, by applying the manufacturing method of the present invention, the life of the fluidized-bed furnace, which was about 6 months on average, can be extended to 8 months on average.
【００３３】（実施例２）実施例１で説明した流動炉と
同一構造および同一稼働日数の流動炉を用いて、塩素ガ
スの送入を停止し、ドライエアーを送入して流動層を形
成した状態で、流動層の構成物質を4.5ton排出した。そ
のときの分析結果を表２に示す。非反応性物質中のSiO2
の含有量は55.0％であった。(Example 2) Using a fluidized-flow furnace having the same structure and the same number of operating days as the fluidized-flow furnace described in Example 1, the supply of chlorine gas was stopped, and dry air was supplied to form a fluidized bed. In this state, 4.5 ton of the constituent material of the fluidized bed was discharged. Table 2 shows the results of the analysis. SiO 2 in non-reactive substances
Was 55.0%.
【００３４】[0034]
【表２】 [Table 2]
【００３５】上記構成物質の排出が完了した後、炉の上
部に設置した小型のホッパから反応性原料を約1.5tonず
つ、20分毎に３回供給し、流動層を排出前の容量に戻し
た。次ぎに、炉内温度が排出前の温度まで昇温した後、
ドライエアーの送入を停止し、塩素ガスの送入を再開し
た。排出作業には約１時間を要し、反応性原料の供給
後、炉内温度を排出前の温度まで昇温するために1.5時
間を要した。したがって、正味の操業停止（塩素ガスの
送入、停止）時間は、3.5時間であった。After the discharge of the above-mentioned constituent materials is completed, the reactive raw material is supplied three times every 20 minutes from a small hopper installed at the upper part of the furnace at a rate of about 1.5 tons, and the fluidized bed is returned to the volume before discharge. Was. Next, after the furnace temperature rises to the temperature before discharge,
The supply of dry air was stopped, and the supply of chlorine gas was restarted. The discharging operation required about 1 hour, and after supplying the reactive raw materials, it took 1.5 hours to raise the furnace temperature to the temperature before discharging. Therefore, the net stoppage time (sending and stopping of chlorine gas) was 3.5 hours.
【００３６】操業安定後、流動層を構成する物質を分析
したところ、表２に示すように、非反応性物質中のSiO2
の含有率は40.0％に減少しており、未反応塩素ガスの排
出は全く観察されなかった。After the operation was stabilized, the materials constituting the fluidized bed were analyzed. As shown in Table 2, SiO 2 in the non-reactive material was analyzed.
Was reduced to 40.0%, and emission of unreacted chlorine gas was not observed at all.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の四塩化チタンの製造方法によれ
ば、流動炉への塩素ガスの送入の如何にかかわらず、流
動層を構成する物質を排出することにより、流動層内に
含まれる非反応性物質の絶対量を低減することが可能で
ある。さらに反応性を有する原料を追加供給することに
より、流動層を構成する物質の成分調整が可能になるの
で、塩化反応の反応性を最適条件に維持でき、四塩化チ
タンを効率的に製造できる。これにより、流動炉からの
未反応の塩素ガスの発生を防止することができ、流動炉
の寿命を大幅に延長することが可能になる。According to the method for producing titanium tetrachloride of the present invention, regardless of whether chlorine gas is fed into the fluidized-bed furnace, the substance constituting the fluidized bed is discharged to be contained in the fluidized-bed. It is possible to reduce the absolute amount of non-reactive substances that are generated. Further, by additionally supplying a raw material having reactivity, it is possible to adjust the components of the material constituting the fluidized bed, so that the reactivity of the chloride reaction can be maintained under the optimum condition, and titanium tetrachloride can be efficiently produced. Thereby, generation of unreacted chlorine gas from the fluidized furnace can be prevented, and the life of the fluidized furnace can be significantly extended.
【図１】本発明の第１および第２の製造方法に使用する
装置の具体的な構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a specific configuration of an apparatus used in first and second manufacturing methods of the present invention.
１：流動炉、 ２：流動層 ３：取出し口、 ４：排出バルブ ５：排出タンク、 ６：抜取りバルブ ７：温度計 1: fluidized furnace 2: fluidized bed 3: outlet 4: discharge valve 5: discharge tank 6: extraction valve 7: thermometer
Claims (3)
に還元剤として細粒化炭素を加え、その下方から塩素ガ
スを吹き上げて流動層を形成して四塩化チタンを製造す
る方法であって、前記流動層を形成しつつ、これを構成
する物質を流動炉外に排出することを特徴とする四塩化
チタンの製造方法。1. A method for producing titanium tetrachloride by adding finely divided carbon as a reducing agent to particulate titanium ore supplied into a fluidized furnace and blowing up chlorine gas from below to form a fluidized bed. A method for producing titanium tetrachloride, comprising discharging a substance constituting the fluidized bed out of a fluidized furnace while forming the fluidized bed.
に還元剤として細粒化炭素を加え、その下方から塩素ガ
スを吹き上げて流動層を形成して四塩化チタンを製造す
る方法であって、前記流動層を構成する物質を流動炉外
に排出した後、粒子状のチタン鉱石と細粒化炭素とで構
成される反応性原料を流動炉内に供給することにより流
動層の成分調整を行うことを特徴とする四塩化チタンの
製造方法。2. A method for producing titanium tetrachloride by adding finely divided carbon as a reducing agent to particulate titanium ore supplied into a fluidized furnace and blowing up chlorine gas from below to form a fluidized bed. Then, after discharging the material constituting the fluidized bed out of the fluidized-bed furnace, a reactive raw material composed of particulate titanium ore and fine-grained carbon is supplied into the fluidized-bed furnace to thereby form components of the fluidized bed. A method for producing titanium tetrachloride, comprising adjusting.
出するに際して、実質的に流動層が形成される位置の側
方の炉壁に取出し口を設け、これと排出バルブおよび排
出タンクを連設して、流動炉の炉内圧を大気圧以上に高
めたのち排出バルブを開放することを特徴とする請求項
１または請求項２のいずれかに記載の四塩化チタンの製
造方法。3. A discharge port is provided in a furnace wall on a side of a position where a fluidized bed is substantially formed when discharging a substance constituting the fluidized bed out of the fluidized furnace, and the discharge port, a discharge valve and a discharge tank are provided. 3. The method for producing titanium tetrachloride according to claim 1, wherein a discharge valve is opened after the pressure inside the fluidized furnace is increased to the atmospheric pressure or higher by connecting the flow rates.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10279547A JP2000109322A (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Production of titanium tetrachloride |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP10279547A JP2000109322A (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Production of titanium tetrachloride |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000109322A true JP2000109322A (en) | 2000-04-18 |
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ID=17612506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10279547A Pending JP2000109322A (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Production of titanium tetrachloride |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000109322A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1314595C (en) * | 2004-02-05 | 2007-05-09 | 中国科学院过程工程研究所 | Reactor, its device for making titanium tetrachloride using rich state material chlorination and its method |
| CN103979604A (en) * | 2014-05-29 | 2014-08-13 | 重庆大学 | Device and method for preparing titanium tetrachloride in manner of vibrating-type inner circulation fluidization |
| JP2014210689A (en) * | 2013-04-22 | 2014-11-13 | 株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ | Dispersion board and fluid chlorination furnace provided with the same |
| JP2015140268A (en) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ | Titanium tetrachloride production method |
-
1998
- 1998-10-01 JP JP10279547A patent/JP2000109322A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103979604B (en) * | 2014-05-29 | 2017-01-04 | 重庆大学 | The inner circulation fluidized device and method preparing titanium tetrachloride of a kind of vibration type |
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