四氯化钛生产工艺及废气的处理撰写时间：202X年XX月XX日普正春摘要：介绍了四氯化钛生产工艺及产业化生产过程中废气的产生情况，以及我国废气处理现状和一种氯化废气处理新技术。Abstract：Thepaperpresentsgenerationofwastegasintitaniumtetrachlorideprocessandintheprocessofindustrializationproduction，presentstatusofitstreatmentinChina，aswellasanoveltechnologyfortreatingchlorinatedwastegas.关键词：四氯化钛;废气;综合利用Keywords：titaniumtetrachloride;wastegas;recycling中图分类号：X701文獻标识码：A文章编号：16-4311（2021）11-0169-020引言四氯化钛是生产海绵钛和氯化法钛白粉的重要原料，其以富钛料（二氧化钛含量不小于75%的高钛渣或人造金红石）和石油焦按一定的比例充分混合后通过传输系统进入反应炉中，在一定温度条件下和氯气进行反应，得到混合炉气，经过分离系统将气态和固态进行分离，气态部分通过液化、过滤等工艺就可得到粗四氯化钛，粗四氯化钛经进一步提纯后可得到精四氯化钛，精四氯化钛可直接销售或用于精细钛制品的生产中。1四氯化钛生产工艺简介目前，四氯化钛的主流生产工艺主要有沸腾氯化和熔盐氯化两种，其中熔盐氯化法主要应用于哈萨克斯坦、乌克兰等国家，因其对富钛料质量要求较沸腾氧化法低，为实现钛矿资源的价值最大化，我国也有部分企业采用熔盐氯化的方式;沸腾氯化法对原料的要求较高，主要应用于美、日等发达国家，我国沸腾氯化工艺从20世纪70年代的Φ450mm小型试验炉开始，分别经历了Φ6mm、Φ12mm、Φ24mm工业炉，目前，云南某企业建成了直径7米的大型沸腾氯化炉并投入工业化生产。2沸腾氯化和熔盐氯化工艺比较沸腾氯化工艺和熔盐氯化工艺均能生产合格的四氯化钛，现将两种工艺对比如表1。由表1可知，沸腾氯化工艺较熔盐氯化工艺在生产能力、环保性、钛的回收率、劳动条件等方面具有明显的优势，而熔盐氯化则对原料中的钙镁含量和粒度要求较宽，能有效利用我国攀西和云南地区高钙镁钛矿生产四氯化钛，但随着钛工业领域环保政策的收紧，沸腾氯化工艺必将成为今后生产四氯化钛的主要工艺。因两种氯化工艺均采用氯化、分离和冷凝等工序制得四氯化钛，故本文以沸腾氯化法为例对氯化废气的综合利用进行探讨。3四氯化钛生产过程及废气的产生来自混合备料工序的富钛料（高钛渣或金红石，也可为二者混合物）、石油焦和氯化钠按最佳比例混合均匀后，通过螺旋给料机和富勒泵连续从侧面加入氯化炉，与从沸腾氯化炉另一面进入的氯气及其它气体在7～8℃的炉温下反应生成含TiCl4的混合气体，混合气体进入氯化炉顶部的急冷塔，在急冷塔中向混合气体喷入粗TiCl4以冷却TiCl4气体，使气体温度从约5～7℃冷却到接近1～380°C，保持TiCl4、SiCl4和VOCl3是气态，其余金属氯化物变为固态。经过急冷后的氯化气体中含有SiO2、石油焦、TiO2和金属氯化物固体等进入到旋风收尘器中，旋风分离出固体钒渣、钙的氯化物、镁的氯化物、铁的氯化物等固体物质进入固体渣处理工序，收尘分离出的TiCl4气体进入冷凝器中，通过二级冷凝（直接冷凝和间接冷凝）完成冷凝工作，首先通过两级直接冷凝器，喷入大量预先冷却过的液态粗TiCl4淋洗，粉尘被洗涤下来进入液态的TiCl4中，再通过一个间接冷凝器来回收气体中夹带的约10%的TiCl4。在冷凝过程中液态即为四氯化钛液体进入四氯化钛储罐，未被冷凝的气体需要进一步进行处理。4国内氯化废气的处理现状国内现有的氯化废气处理工艺是将废气通过多级酸洗塔或水洗塔、再通过多级碱洗塔除去TiCl4，SiCl4，HCl和Cl2等酸性气体后直接排放，处理工艺比较复杂，经济成本高，达不到环保要求。随着技术的发展，也有大量的企业作了很多研究和改进，如遵宝钛业金芳荣等人采用以吸收器和分离槽为核心的尾气处理装置，该装置的组成主要有：循环罐、循环泵、吸收器、分离槽和填料吸收塔等，具有结构相对简单且紧凑的特点，能有效防止氯化尾气产生的结晶物堵塞吸收塔中的填料，降低了工人的劳动强度，减少了冲洗吸收塔填料对水资源的浪费，在一定程度上改变了传统的尾气处理技术。5氯化废气处理新技术氯化废气含约0.02～0.05%TiCl4，...