(完整word版)海绵钛生产工艺.docx
海绵钛生产工艺介绍图1劳尔法海绵钛生产工艺流程图工艺流程简述：电炉熔炼：即高钛渣生产.其工艺流程如下见图2铁渣生产流程图。流程图图2软渣生产电炉熔炼法生产高钛渣是钛铁矿与固体还原剂无烟煤或石油焦等混合加入电炉中进行还原熔炼，矿中的融化物被选择性地还原为金属铁，而铁的氧化物被富集在炉渣中，经渣铁分离获得高铁渣和副产品金属铁，高铁渣经过冷却、破碎、磁选、磨粉后送氯化车间.在铁渣生产流程中，主要用能为电.主要用能设备为自制6300kVA接烟罩电弧炉。氧化：即粗四氯化然的生产。主要流程图见图3。氟化铁生产流程图破碎好的高钛渣、石油焦按一定比例进行称量配料，经过混合、干燥，用加料机由混合料斗从沸腾段上方加入氯化炉内.氤气从氧化炉底进入炉内，加入的混合料与氯气反应生成四氤化铁和其他杂质的氯化物以及一氧化碳和二氧化碳等气体。沸点低于氯化温度的氯化物如:FeCI3、AICI3（升华气体）等气体就和TiC1.一起挥发逸出氯化炉，而沸点高于氯化温度的氟化物如:CaC1.八MgC1.等，与未反应的Tio八C粉等一起留在炉内成为炉渣.从氯化炉顶以气体逸出的混合气体，主要成分为TiCI,、AICI3、FeC1.等，还有被气流夹带出来的固体颗粒，进入收尘器，由于减速降温的作用，使其中AIC1.3、FeC1.3等高沸点氯化物以及被体带出的固体颗粒大部分被冷凝沉积下来。通过收尘器出来的混合气体进入淋洗塔，被冷冻盐水冷却后的TiC1.八的液体相接触，使TiC1.八等气体和高沸点杂质被淋洗下来，淋洗下来的TiCI,液体还含有较多的杂质，经过沉降、过滤以后，得到淡黄色或红棕色的粗四氯化铁液体。不能冷凝的气体经过尾气净化处理后达标通过烟囱排空.在粗四氧化筑生产过程中，主要用能为石油焦、压缩空、电、循环水以及低温盐水。主要设备有1200氯化炉、2400氯化炉以及附属的泵类设备。精制：精制工艺流程图见图4。图4精饱塔除硅-铜丝塔除机组合的精制工艺流程图粗四氯化钛中含杂质众多，根据杂质的物理和化学性质的不同，先通过蒸馅除去高沸点杂质，再通过精健除去低沸点杂质，最后通过铜丝除锐，制取精四氯化钛。工序工艺流程叙述如下：从氯化车间来的粗四氯化铁进入高位槽，经过流量计由浮阀塔的中部加入塔内，连同回流液与由蒸储釜上升的蒸汽相遇时，进行气液交换。低沸点四氯化硅等氤化物由塔顶冷凝器冷凝进入回流槽。其中一部分返回塔顶进行回流，多余的溢流到四氯化硅储罐。已经除去低沸点杂质的四氯化铁被汽化由浮阀塔底部进入钢丝蒸馈釜，与铜丝接触除三氯氧饥、脱包后，进入冷凝器，冷凝得到精制四氯化铁液体，经检验合格后送往储罐，供给还原工序。各蒸馆釜和高位槽富集的有高沸点氯化物的四氯化铁，定期返回氯化车间浓密机，所有塔及设备的尾气经酸封罐排入大气。该工序主要用能为电能。主要用能设备为蒸馅釜.蒸馅釜有1700mm×2690mm,1500mm×2380mm(>还原一蒸馆：镁热还原法生产海绵铁，是采用“克劳尔”法。即在高温下用镁将四氯化然还原成金属软，该反应过程涉及TiC1.-Mg-Ti-MgCI?-TiC1.3-TiCI2等多相体系，是一个复杂的物理化学过程。镁还原TiC1.的总反应式：TiC1.+2Mg=Ti+2MgCI2还原工序所得产物，其组成大约是55%60%Ti、25$30%MgJ0%15%MgCI2和少量铁的低价氯化物TiCI2、TiC1.为了获得产品海绵钛，必须分离出Mg和MgCI2,分离方法采用其空蒸馅法。工艺流程图见图5.镭工艺流程图还原一蒸蒸馅法是利用蒸馈物各组分物理特性的差异而进行的分离方法。是根据Mg和MgCI2在温度7001000'C蒸汽压较高，而Ti在同温度下蒸汽压很低，因而可利用它们在高温下蒸汽压相差很大，从而Mg和Mge1.2化Mg对Ti的相对挥发度（分离系数）很大的原理进行分离.采用常压蒸馈时，由于MgC1.2比Mg的沸点高，分离MgC1.2比Mg困难，提高蒸馈温度将导致海绵钛与铁制容器壁生成Ti-Fe合金而污柒产品，同时在常压高温下，Ti、Mg和MgC1.2与水蒸气以及Mg和Ti与空气中的氧、鼠均易作用。而在真空条件下蒸馅时，Mg和MgCI2的沸点将大大降低，挥发度比常压蒸馈时大很多倍，因此采用真空蒸馅可以降低蒸馅温度和提高Mg和MgC1.的挥发速度，还可以减少产品铁被罐体铁壁和空气中的氯、低污染.我国遵义然业采用倒“U”形联合法生产工艺，它是将还原罐（蒸馅罐）和冷凝罐之间用带阀门的管道连结而成，设有专门的加热装置，整个系统设备在还原前一次组装好。倒"U"形联合法生产工艺要求严格，就是还原结束后立即投入真空蒸馅作业。在还原一蒸馈工序的主要用能为电。主要设备为还蒸炉。候电解：金属镁的工业生产方法MgC1.2的熔盐电解法，用Mg还原TiCI,过程中排放的的MgCI2作原料，进行熔盐电解制镁，反应产物Mg和C1.?分别用于还原TiCI,和氯化制取TiCI4,这样就构成氯、镁闭路循环的工艺。氯化镁电解生产工艺的实质，是用直流电流通过熔融电解质把Mg"还原为金属候的过程。当直流电流通过熔融电解质时，阴极上析出镁，阳极上析出氯气，反应方程式如下：2C-2e=CI2（CI-在阳极上失去电子）Mg2+2e-=Mg（Mg”在阳极上得到电子）阴极产生的液态镁因比电解质的密度小而上浮于表面，阳极产生的氯气则通过氯气罩排出收集处理。该工序的主要用能为电力。主要用能设备为容量为I1.OkVA的电解槽。专业钛资料由钛行业资讯网站凡宇资讯提供下载。候精炼：业解槽产出的镁包含许多杂质，精炼是根据各杂质的物理性质的不同，进行分层，制取高纯度的镁。该工序主要用能为电力。主要用能设备为精炼炉。破碎包装：反应器的然坨取出后削去边皮，经过切削，破碎包装成桶外销.
