ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Очистка технического хлорида титана из "Металлургия редких металлов Издание 2 " В настоящее время в производственной практике применяют три способа хлорирования титансодержащих материалов хлорирование брикетированной шихты в неподвижном слое, хлорирование в расплаве солей, хлорирование в кипящем слое. [c.224] Хлорирование в неподвижном слое. Процесс проводят в шахтных электропечах. Хлорированию предшествуют подготовительные операции измельчения компонентов шихты, смешивания, брикетирования и коксования брикетов [1, 30]. [c.224] Количество углерода, вводимого в шихту, зависит от состава хлорируемого материала и температуры процесса. Если принять, что при 800—900° С хлорирование протекает преимушественно с образованием СО, то при содержании в шлаке 80% ТЮг теоретически требуется 24 кг углерода на 100 кг шлака. При этом не учтено, что частично титан находится в -шлаках в составе окислов низшей валентности. Практически в шихту входят от 20 до 25% измельченного нефтяного кокса. [c.224] В качестве связки, необходимой для получения прочных брикетов, применяют сульфитно-целлюлозные щелоки каменноугольный пек, смолу и некоторые другие материалы. [c.224] Технология получения брикетов аналогична описанной для ниобиевого сырья (см. гл. П1). Там же описана конструкция шахтной печи для хлорирования и ее работа (см. рис. 56). [c.224] Теоретически для получения 1 г ТЮЦ необходимо 0,75 т хлора. Фактически при хлорировании шлаков расходуют 0,85— 0,90 т хлора на 1 г хлорида, что обусловлено затратами хлора на образование хлоридов других элементов. [c.224] Весовое отношение СО СОг в паро-газовой смеси на выходе из шахтной печи в зависимости от температурного режима и высоты слоя брикетов колеблется от 5 1 до 8 1. При подсосе воздуха эта смесь газов взрывоопасна. Для предотвращения подсоса на выходе из шахтной печи поддерживают избыточное давление 3—5 мм рт. ст. [c.225] При производительности шахтной печи 25 т/сутки по Ti U основное количество тепла (62,0%) поступает от реакций хлорирования. Тепло, подводимое за счет электрообогрева, составляет 38%, что отвечает расходу 7,84 квт-ч на 1 т хлорида титана. С паро-газовой смесью отводится из печи 66,2% тепла. Теплопотери через футеровку и кожух печи составляют 33,8%, что почти компенсируется количеством тепла, подводимого за счет электронагрева [32]. [c.225] Хлорирование в расплаве [30]. Это способ хлорирования в применении к титановым шлакам предложен в СССР инж. Соля-ковым. Процесс хлорирования проводят в ванне из расплавленных хлоридов калия и натрия, куда подают шихту (смесь измельченного шлака и кокса). Шихту можно вдувать через загрузочную трубу в своде хлоратора с помощью осушеиного сжатого воздуха или азота. Хлор поступает в нижнюю часть хлоратора и распределяется установленной в хлораторе решеткой или распыляется через специальные сопла. [c.225] Необходимая температура расплава при хлорировании поддерживается за счет экзотермических реакций. Избыточное тепло отводят с помощью установленных в стенке хлоратора охлаждаемых кессонов из графитовых плит. [c.225] Преимущества хлорирования в расплаве по сравнению с хлорированием брикетированной шихты в шахтной электропечи состоят в исключении операций приготовления брикетов, большей производительности хлоратора и меньшей запыленности паро-газовой смеси. [c.225] Вместо чистого хлора для хлорирования можно использовать анодный хлор — газ, поступающий с магниевых электролизеров и состоящий из смеси хлора с воздухом (70% С1, 25% N, 6% О). Это существенно снижает стоимость хлорида титана. [c.225] состоящая из смеси измельченного шлака (или рутила) и кокса, поступает в кипящий слой с помощью герметизированного питателя или потока газа над поверхностью решетки. Для лучшего использования хлора целесообразно иметь в хлораторе несколько камер, расположенных друг над другом (т. е. установить в шахте несколько распределительных решеток, на каждой из которых будет кипеть слой материала). Свежую шихту подают в верхнюю камеру, где она частично хлорируется поступающим снизу хлором и через сливную трубку пересыпается в нижележащую 93). [c.226] Производительность хлораторов с кипящим слоем в зависимости от температуры хлорирования составляет 200—500 кг Ti U с 1 пода в час, что значительно превосходит производительность шахтных электропечей. [c.227] Система улавливания и конденсации обычно состоит из пылевых камер, служащих для отделения механически вынесенных из печи частиц пыли и осаждения хлорида железа, конденсаторов для четыреххлористого титана, санитарных скрубберов, в которых поглощается избыточный хлор. [c.227] Принципиальная схема системы конденсации уже была приведена в гл. П1 (см. рнс. 57). [c.227] Большая часть пыли и хлорида железа улавливается в пылевой камере, стенки которой охлаждаются воздухом, подаваемым в рубашку. На выходе из пылевой камеры поддерживают температуру газов 160—180° С. Паро-1газовая смесь после пылевой камеры еще имеет значительную запыленность. В связи с этим для конденсации хлорида титана наиболее пригодны оросительные конденсаторы, в которых орошение осуществляется охлажденным четыреххлористым титаном (см. рис. 57). Пульпа из оросительного конденсатора поступает через промежуточный сборник в сгуститель для отделения шлама. Часть хлорида пз промежуточного сборника возвращается на орошение. Осветленный хлорид из сгустителя стекает в сборник технического хлорида. Сгущенная пульпа поступает в испаритель для удаления четыреххлористого титана [30]. [c.227] После оросительного конденсатора в газах еще содержится некоторое количество хлорида титана. Для его улавливания могут быть установлены трубчатые конденсаторы, охлаждаемые солевым рассолом (раствор СаСЬ) с температурой минус 10—15° С. Далее газы проходят санитарный скруббер, орошаемый известковым молоком, для улавливания хлора и паров соляной кислоты и выбрасываются в атмосферу. [c.227] При этом выделяется НС1, что увеличивает коррозию конденсаторов и трубопроводов, изготовляемых из стали. Влага может попасть в печь или конденсационную систему с подсасываемым воздухом, а также с брикетами, если их загружали в печь холодными и они адсорбировали влагу. [c.228] Вернуться к основной статье