Способ получения четыреххлористого титана Советский патент 1980 года по МПК C01G23/02 

1

Изобретение относится к способам получения четыреххлористого титана и может быть использовано в цветной металлургии.

Известен способ получения четырёх- 5 хлористого титана путем хлорирования порошкообразной шихты в аппаратах кипящего слоя l.

Известен также способ получения четыреххлористого титана путем хлориро- О вания гранулированной титанесодержащей шихты в Тслораторе при 700-1100°С с последующей конденсацией продукта, причем гранулы берут с размером 3-10 мм

2.15

Известный способ обеспечивает недостаточно высокую степень извлечения титана (91%) , кроме того распределение хлора в объеме хлоратора неравномерное.20

Целью изобретения является повышение степени извлечения титана и обеспечение равномерного распределения хлора в объеме хлоратора.

Поставленная цель достигается пред-25 лагаемым способом получения четыреххлрристого титана, заключающимся в хлорировании гранулированной титансо- держащей шихты в хлораторе при .700-НОО С с последую1аей конденсацией про-30

дукта,причем гранулы берут с размером 535 мм, при содержании гранул 5-15 мм 25-35%, 15-35 мм 65-75% и высоте слоя шахты 1,0-1,5 от диаметра хлоратора.

Отличительными признаками изобретения является то, что гранулы берут с размером 5-35 мм, при содержании гранул 5-15 мм 25-35%, 15-35 мм 65-75% и высоте слоя шихты 1,0-1,5 от диаметра хлоратора.

Эти отличия позволяют повысить степень извлечения титана до 92%, а также обеспечить равномерное распределение хлора в объеме хлоратора.

При увеличении процента содержания гранул 5-15 мм (более 35%) и соответственно уменьшении количества гранул 15-35 мм (менее 65%) уменьшается порозность гранул в реакционной зоне -до 30%, увеличивается сопротивление в слое шихты между гранулами (повышается давление на хлорных фурмах с 0,3 до 0,7 ати). Процесс хлорирования сдвигается на периферию шахты хлоратора, т.е центральная часть мало хлорируется и в непрохлорированном остатке повышается содержание 8-10 до 30-40%, что ведет к снижению извлечения четыреххлористого титана до 86%. При уменьшении количества гранул фракции 5-15 мм {менее 25%) и увеличе нии гранул фракции 15-35 мм (более 75%) порозность в реакционной зоне по вышается до 60%. При такой порозности сопротивление шихты уменьшается (давление на хлорны урмах составляет 0,15-0,25 ати), Процесс хлорирования в слое гранул проходит в полном объеме, но время ко такта хлора с титансодержащим: матери алом сокращается до 0,33-0,5 с, что приводит к проскокам хлора с отходящи ми газами и снижению степени хлорирования. Извлечение составляет не более 89,0%. При хлорировании гранул фракции 5-15 юл в количестве 25-35% и гранул фракции 15-35 мм в количестве 65 75% (статистические данные работы ша тных хлораторов на гранулированной шихте) давление на хлорных фурмах со тавляет 0,3-0,5 .ати, порозность шихты 48%,время контакта хлора с титансодержащей шихтой в реакционной зоне 0,95-1,7 с при отсутствии проскоков хлора. Извлечение в четыреххлористый титан составило 91,5-92,3%, а степень использования хлора 99%. Пример 1.Прокаленные гранулы (окатьши) размером 5-15 мм 25%, 1535 мм 75% загружают в шахтный хлоратор с таким расчетом, чтобы высота слоя шихты при хлорировании вьщерживалась в пределах 1,5 диаметра хло ратора. Хлорирование проводят на шахтном хлораторе с диаметром реакционной зо ны 2000 мм и высотой 8 м.Давление хл ра на фурмах хлоратора поддерживают так, чтобы в Отходящей из хлоратора парогазовой смеси не бьшо свободного хлора.Температуру в зоне реакции поддерживают равной 700°С. По такой технологии перерабатывают 160 т гранул (окатышей) и получают четыреххлористый титан при извлечении титана свыше 92%. Выход непрохлорированного огарка составляет 50-60 кг на 1 т технического продукта. П р и м е р 2 . Осуществляют процесс хлорирования окомкованной шихты в условиях, аналогичных примеру 1, только хлорируют гранулы размером 515 мм 35%, 15-35 мм 65% при высоте слоя шихты,равной одному диаметру хлоратора. При хлорировании наблюдается равномерное распределение хлора по шихте хлоратора. Извлечение составляет 92%. Формула изобретений Способ получения четыреххлористого титана путем хлорирования гранулированной титансодержащей шихты в хлораторе при 700-1100°С с последующей конденсацией продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения титана и обеспечения равномерного распределения хлора в объеме хлоратора, гранулы берут с размером 5-35 мм,при содержании гранул 5-15 мм.25-35%, 15-35 мм 65-75% и высоте слоя шихты 1,0-1,5 от диаметра хлоратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 2855273, кл. 73-87, опублик. 1958. 2.Патент Великобритании 1065683, кл.С 1 А, -19.04.67 (прототип).