熔盐氯化工艺

1、一、熔盐氯化工艺的发展一、熔盐氯化工艺的发展二、熔盐氯化基本原理二、熔盐氯化基本原理三、锦钛熔盐氯化工艺原料要求三、锦钛熔盐氯化工艺原料要求四、锦钛熔盐氯化炉设备特点四、锦钛熔盐氯化炉设备特点五、锦钛熔盐氯化主要工艺操作参数五、锦钛熔盐氯化主要工艺操作参数六、锦钛熔盐氯化技术经济指标分析六、锦钛熔盐氯化技术经济指标分析熔盐氯化工艺的发展熔盐氯化工艺的发展& 前苏联上世纪六十年代研制成功熔盐氯化制取前苏联上世纪六十年代研制成功熔盐氯化制取TiCl4工工艺，投入工业化生产以来，用其生产的艺，投入工业化生产以来，用其生产的TiCl4总量占所总量占所有产量的有产量的80%。& 我国从我

2、国从1972年开始研究熔盐氯化工艺，并在技术经济年开始研究熔盐氯化工艺，并在技术经济指标上取得了较好的效果，但始终未能大型化。指标上取得了较好的效果，但始终未能大型化。& 上世纪九十年代初，为了配合锦州铁合金万吨级氯化上世纪九十年代初，为了配合锦州铁合金万吨级氯化法钛白项目的建设，经过反复研究和计算，使国内熔法钛白项目的建设，经过反复研究和计算，使国内熔盐氯化工艺实现大型化，并一跃使我国氯化炉进入大盐氯化工艺实现大型化，并一跃使我国氯化炉进入大型化行列。型化行列。氯化基本原理o TiO2-Cl2直接氯化反应：直接氯化反应：2422 2OTiClClTiO+)1940409(58-184

3、300KTGT=)(1-5 . 05 . 0224ClOTiClTTpppRTGG+=，反应无法自发进行。0TG氯化基本原理o 加碳氯化反应：加碳氯化反应：o 通常情况下，配碳比为通常情况下，配碳比为C:TiO2=2025%。)1940409(85-000102-2)1940409(226-48000-2222422422KTGCOTiClClCTiOKTGCOTiClClCTiOTT=+=+=+=+，反应可自发进行。0MgOMnOCaOMgOMnOFeFe2 2O O3 3FeOFeOTiOTiO2 2AlAl2 2OO3 3SiOSiO2 2熔盐氯化工艺流程熔盐氯化工艺流程熔盐氯化工艺流程

4、熔盐氯化工艺流程收沉渣收沉渣熔盐氯化炉收尘系统淋洗冷凝系统循环尾气循环尾气钛渣焦炭钛渣焦炭废盐氯化尾气返炉、收尘器泥浆返炉、收尘器泥浆精制泥浆精制泥浆熔盐氯化工艺原料要求熔盐氯化工艺原料要求钛渣：钛渣： 钛渣粒度：0.8830.074mm(20目200目)；化学组成如表11所示。表1-1 钛渣化学组成 wt/%TiO2Al2O3H2OV2O5SiO2Fe2O3CaOMnOMgO合计89.201.910.270.171.853.330.391.471.42100石油焦：石油焦：石油焦粒度：0.8830.120mm(20目120目)，化学组成见表12。表1-2 石油焦的化学组成 wt/%CN2H2

5、O灰份(按SiO2)合计96.442.760.220.58100.00表2 高钛渣粒度详细分析结果编号20下40下60下80下100下120下140下160下180下200下220下240下260下280下300下1100978370544138353422201715158210095776045323125231914121096熔盐氯化工艺原料要求熔盐氯化工艺原料要求氯气：氯气：氯气包括氧化产生的循环氯气和液氯，氧化和氯化对接生产时，采用循环氯气作为氯化原料，其余时间采用液氯作为氯化原料。循环氯气的成份见表1-3。表1-3 循环氯气成分 wt/%Cl2O2N2COCO2HCl合计85.0

6、43.776.300.902.621.37100.00氯化钠：氯化钠：符合GB546285标准，化学组成如表1-4所示。表1-4 氯化钠的化学组成 wt/%NaCl水不溶物水溶性杂质水分 94.0 0.4 1.4 4.2熔盐氯化炉熔盐氯化炉锥底内径锥底内径直段内径直段内径总高度总高度直段高度直段高度1.3m5.0m13.0m7.0m排盐口位置排盐口位置测温点位置测温点位置加料口加料口锥角锥角1.0m/2.0m/4.5m1.0m/2.7m/6.0m/12.0m6.6m 17电极电极通氯口通氯口加料口加料口出口出口排盐口排盐口产能：产能：120120130t/d130t/d额定容量：额定容量：11

7、00KVA 1100KVA 高压侧电压：高压侧电压：10KV10KV高压侧电流：高压侧电流：63.5A 63.5A 低压侧电压：低压侧电压：202090V90V低压侧电流：低压侧电流：14434A14434A熔盐其它主要设备熔盐其它主要设备设备名称设备名称规规 格格数量数量收尘器收尘器1#1#、3900 3900 能力：能力：150Kg/h 150Kg/h 2#2#、5000 5000 能力：能力：150Kg/h150Kg/h3#3#：3700 3700 能力：能力：75Kg/h75Kg/h3组组淋洗塔淋洗塔 1#1#：（：（1350/11501350/1150）1100011000 2# 2

8、#：800 800 1100011000 3# 3#：1100110080008000 4# 4#、5#5#、6#6#、7#7#、8#8#：800800800080004组组 2管式过滤器管式过滤器102610262636 2636 容器压力：容器压力：0.2MPa0.2MPa过滤面积：过滤面积：4m4m2 2 容积：容积：1.17m1.17m3 34组组化盐坩锅化盐坩锅V=2.83mV=2.83m3 3 ；使用温度：；使用温度：870870 熔盐氯化系统主要工艺操作参数熔盐氯化系统主要工艺操作参数熔盐氯化炉操作的工艺技术条件熔盐氯化炉操作的工艺技术条件钛渣：石油焦钛渣：石油焦100100：（

9、18182525）; ;钛渣投料量钛渣投料量2.5t/h,2.5t/h,根据氧化投料量进行调整根据氧化投料量进行调整; ;一般控制炉温（以一般控制炉温（以3#3#测温点为准）在测温点为准）在730730800800内，当内，当氯化炉氯化炉3#3#测温点大于测温点大于750750时开始向氯化炉内返泥浆。时开始向氯化炉内返泥浆。排盐周期：排盐周期：1 1次次/d/d；废盐量：约废盐量：约100kg100kg废盐废盐/tTiCl/tTiCl4 4；废渣量：废渣量：75kg/tTiCl75kg/tTiCl4 4；熔盐氯化系统产品及废副产物成份熔盐氯化系统产品及废副产物成份粗粗TiClTiCl4 4成份

10、成份/%/%成份成份TiClTiCl4 4FeClFeCl3 3SiClSiCl4 4VoClVoCl3 3CaClCaCl2 2MnClMnCl2 2AlClAlCl3 3MgClMgCl2 2ClCl2 2固体固体杂杂质质含量含量(wt%)(wt%)不小于不小于不大于不大于97.997.90.0080.0080.420.420.250.250.0170.0170.0210.0210.0460.0460.020.020.2960.2961.01.0熔盐氯化废盐成份熔盐氯化废盐成份/%/%元素元素KClNaClCaCl2MgCl2TiCVAlCl3FeCl2含量含量0.1233.715.281

11、2.31-4.50.210.054.02元素元素FeCl3MnCl2CaOMgOAl2O3MnOSiO2TiO2水不溶物水不溶物含量含量1.7812.31-3.031.82-熔盐氯化废渣成份熔盐氯化废渣成份/%/%元素元素KClKClNaClNaClCaClCaCl2 2MgClMgCl2 2TiTiC CV VAlClAlCl3 3FeClFeCl2 2含量含量0.20.215.7315.730.170.171.351.359.529.520.820.824.424.4211.7111.713.103.10元素元素FeClFeCl3 3MnClMnCl2 2CaOCaOMgOMgOAlAl2

12、 2OO3 3FeFe2 2OO3 3SiOSiO2 2TiOTiO2 2-含量含量24.5224.522.302.30-4.44.4-熔盐氯化主要技术指标熔盐氯化主要技术指标锦钛熔盐氯化吨锦钛熔盐氯化吨TiCl4消耗统计消耗统计名称名称单位单位单耗单耗高钛渣高钛渣t t0.49950.4995石油焦石油焦t t0.1050.105液氯液氯t t0.9110.911氯化钠氯化钠kgkg49.649.6氯化钾氯化钾kgkg0.180.18离子膜碱离子膜碱kgkg28.628.6水水t t6.636.63电电kwhkwh153.73153.73氮气氮气m m3 319.04319.043有油风有油

13、风m m3 3194.62194.62液氨液氨kgkg0.1650.165氯化钙氯化钙kgkg0.7980.798熔盐氯化热量衡算熔盐氯化热量衡算氯化系统反应放热计算结果 项 目 温度 热量 kJ/h 总量 kJ/h 百分比 TiO2 25 6537488.0 71.60 Fe 25 583685.6 6.39 MnO 25 158842.4 1.74 SiO2 25 139283.3 1.53 Al2O3 25 41202.05 0.45 CaO 25 65481.89 0.72 MgO 25 219767.6 2.41 钛 渣 氯 化 放 热 V 25 17275.01 7763026.0

14、 0.19 O2与焦炭反应放热 25 1376344.0 15.07 其它反应放热 25 7831.86 0.09 总反应放热 9131538.0 100.0 熔盐氯化系统物料衡算熔盐氯化系统物料衡算高钛渣1000kgTiO2 913.5kgTiCl4泥浆1845.32kgTiCl4 1760.07kgTiO2 35.25kg氯化炉烟气 4857.63kgTiCl4 3823.93kgTiO2 65.09kg氯化炉废盐 166.7kgTiO2 13.07kg收尘器收尘器收尘渣 216.0kgTiO2 34.17kgTiCl4泥浆1305.83kgTiCl41245.5kgTiO2 24.94kg收尘器烟气 5947.46kgTiCl4 5025.15kgTiO2 61.96kg淋洗系统淋洗系统粗TiCl4产品 2012.45kgTiCl4 1995.45kgTiO2 7.24kg循环泥浆 3151.15kgTiCl4 3005.57kgTiO2 60.19kg外排泥浆29.1kgTiO2 2.64kg氯化炉氯化炉汽态损失TiCl438.62kg排盐过程的钛损失，排盐过程的钛损失，占占1.43%1.43%排渣过程的钛损失，排渣过程的钛损失，占占3.74%3.74%排盐、排渣、淋洗清槽排盐、排渣、淋洗清槽及尾气