ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Магииетермическое восстановление тетрахлорида титана из "Металлургия цветных металлов " Получение чистого тетрахлорида титана Ti U слагается из двух основных технологических операций производства технического хлорида и его очистки от примесей. [c.389] Наиболее интенсивно при температурах выше 800°С хлорирование идет по реакции (170). [c.389] Кроме оксида титана хлор взаимодействует с кислородными соединениями других элементов, присутствующих в исходной шихте. При этом образуются летучие хлориды железа, кремния, ванадия и др. [c.389] Хлорированию обычно подвергают измельченные титановые шлаки восстановительной плавки ильменита или ру-тиловые концентраты. Возможны три способа хлорирования титансодержащих материалов брикетированных шихт, в солевом расплаве и в кипящем слое. Хлорирование брикетированных шихт требует проведения подготовительных операций измельчения компонентов шихты, их смешивания, брикетирования и прокаливания брикетов. Перед брикетированием измельченные сырьевые материалы смешивают с углем или нефтяным коксом (20—25 % от массы шихты). Смесь брикетируют с добавкой связующих материалов и прокаливают при 800 °С без доступа воздуха. Коксование связующего приводит к повышению прочности брикетов и повышению пористости (газопроницаемости). [c.389] Шахту хлоратора, футерованную огнеупорными материалами, загружают брикетами с помощью золотникового йитателя. Остаток брикетов выгружается с помощью шнека. Это обеспечивает непрерывный поток шихты через реакционную зону печи. [c.390] При пуске хлоратора его разогревают, а брикеты подогревают до 500—600°С. После выхода на заданный режим процесс хлорирования протекает за счет тепла экзотермических реакций, обеспечивающих рабочую температуру порядка 950—1000 °С. [c.390] Основной недостаток хлорирования шихты с предварительным брикетированием — большие затраты на приготовление брикетов. Одним из способов, устраняющих этот недостаток, является хлорирование в солевом расплаве этот способ разработан советскими учеными. Процесс проводят в хлоридном расплаве, представляюш,ем собой отработанный электролит магниевых электролизеров и содержаш,ий в основном хлориды калия, натрия, кальция и магния. Шихта, состояш,ая из измельченного шлака и кокса, загружается на поверхность расплава сверху, хлор подается снизу через фурмы. Устройство хлоратора и принцип его действия показаны на рис. 174. [c.391] Хлорирование в солевом расплаве проводится при 800 850°С. Необходимая температура поддерживается за счет тепла экзотермических реакций. Избыточное тепло отводится с помощью водоохлаждаемых кессонов. [c.391] Тетрахлорид титана после выхода из хлоратора поступает в конденсатор, а нелетучие хлориды (Mg b, СаСЬ И др.) накапливаются в расплаве. Отработанный расплав периодически заменяют свежим. [c.391] Хлорирование Ti02 в кипящем слое не нашло пока широкого применения в промышленности, несмотря на значительные преимущества метода. В аппаратах КС обеспечиваются высокие скорости протекания реакций, простота регулирования процесса и, его непрерывность. Кроме того, этот метод, как и хлорирование в солевом расплаве, не требует брикетирования шихты. [c.391] Для устранения этих затруднений и лучшего использования хлора процесс целесообразно проводить в хлораторе КС, состоящем из нескольких камер, расположенных друг над другом и создающих противоточную многократную обработку шихты хлором. [c.391] Выходящая из хлораторов любого типа парогазовая смесь имеет сложный состав. Она содержит хлориды различной летучести и механически увлеченные твердые частицы. Дальнейшая переработка парогазовой смеси направлена на выделение из нее механических включений и конденсацию паров тетрахлорида титана. [c.391] Наиболее распространенная схема пылеулавливания и конденсации включает улавливание твердых хлоридов в пылевых камерах и рукавных фильтрах и сжижение паров Ti U в конденсаторах, орошаемых охлажденным до —10°С тетрахлоридом титана. [c.392] Некоторые примеси, например VO I3, ректификацией удалить трудно. Их предварительно восстанавливают до менее летучего хлорида V U пропусканием паров через нагретый медный или алюминиевый порошок. [c.392] енный тетрахлорид титана содержит ряд таких примесей, как А1, V, Сг, Си, Si, Мй, Та, Nb, Zr в количествах 10 3—10 %, что лежит в пределах чувствительности спектрального анализа. [c.392] Извлечение титана в очиш,енный продукт из технического тетрахлорида составляет около 96 %. Чистый Ti U является сырьем для получения металлического титана. [c.392] Восстановление магнием. производят в стальных герметичных аппаратах в атмосфере аргона или гелия. Аппарат состоит из стальной реторты с крышкой, оборудованной патрубками для загрузки твердого или жидкого магния, и печи с электрическим или газовым обогревом (рис. 175). [c.393] Вернуться к основной статье