制备精四氯化钛的方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了制备精四氯化钛的方法和系统，其中，制备精四氯化钛的方法包括：将高钛渣和石油焦加入到氯化炉内并与通入所述氯化炉内的氯气在沸腾状态下发生氯化反应，以便得到粗四氯化钛蒸汽；将所述粗四氯化钛蒸汽进行冷凝处理，以便得到粗四氯化钛；将所述粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合并输送至蒸发设备内；以及使所述粗四氯化钛在蒸发设备内进行蒸发处理，以便得到精四氯化钛。采用该方法可以有效制备得到纯度较高的精四氯化钛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钛白粉生产领域，具体而言，本专利技术涉及制备精四氯化钛的方法和系统。
技术介绍
目前制备钛白粉均首先制备四氯化钛，再利用四氯化钛与氧气在氧化炉内发生快速高温氧化反应后得到TiO2基料，基料经过后工序处理后制得高质量的氯化法钛白粉。然而目前往往影响钛白粉终产品质量的关键步骤并非是TiO2基料的提纯，而是在生产四氯化钛的过程中由于原辅料中含有杂质，而导致的生产得到的四氯化钛中杂质含量高，进而导致最终利用该四氯化钛制备得到的终产品钛白粉的质量较差。因此，目前有关制备高纯度的四氯化钛的方法有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种能够有效制备得到纯度较高的精四氯化钛的方法和系统。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备精四氯化钛的方法，该方法包括：将高钛渣和石油焦加入到氯化炉内并与通入所述氯化炉内的氯气在沸腾状态下发生氯化反应，以便得到粗四氯化钛蒸汽；将所述粗四氯化钛蒸汽进行冷凝处理，以便得到粗四氯化钛；将所述粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合并输送至蒸发设备内；以及使所述粗四氯化钛在蒸发设备内进行蒸发处理，以便得到精四氯化钛。由此，采用本专利技术上述实施例的制备精四氯化钛的方法，将粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合可以显著提高二者混匀程度，由此可以进一步提高除去粗四氯化钛中铁、钒等杂质的效率和效果，最终制备得到纯度较高的精四氯化钛。根据本专利技术实施例的制备精四氯化钛的方法进一步包括：将经过所述蒸发处理得到的四氯化钛分阶段输送至多个四氯化钛存储罐内；分别对所述多个四氯化钛存储罐内的四氯化钛进行检测，以便得到纯度合格的精四氯化钛和或纯度不合格的四氯化钛；将纯度不合格的四氯化钛返回与有机试剂通过管道混合器混合并进行所述蒸发处理。根据本专利技术的一些实施例，所述高钛渣为金红石，所述有机试剂为矿物油。根据本专利技术的一些实施例，所述粗四氯化钛与有机试剂的混合重量比为100：0.05-0.5。根据本专利技术的一些实施例，所述管道混合器内，所述粗四氯化钛与有机试剂混合物的流速为20t/h。根据本专利技术的一些实施例，所述粗四氯化钛中钒含量为180ppm，所述精四氯化钛中钒含量为不大于3ppm。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种制备精四氯化钛的系统，该系统包括：沸腾氯化炉，所述沸腾氯化炉具有高钛渣入口、石油焦入口、氯气入口和粗四氯化钛蒸汽出口，所述沸腾氯化炉适于高钛渣和石油焦与氯气发生氯化反应制备得到粗四氯化钛蒸汽；冷凝装置，所述冷凝装置具有粗四氯化钛蒸汽入口和粗四氯化钛出口，所述粗四氯化钛蒸汽入口与所述粗四氯化钛蒸汽出口相连；管道混合器，所述管道混合器具有粗四氯化钛入口、有机试剂入口和混合物出口，所述粗四氯化钛入口与所述粗四氯化钛出口相连，所述管道混合器适于将粗四氯化钛与有机试剂进行混合和输送；以及蒸发设备，所述蒸发设备与所述混合物出口相连，且适于混合物进行蒸发处理，以便得到精四氯化钛。由此，采用本专利技术上述实施例的制备精四氯化钛的方法，将粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合可以显著提高二者混匀程度，由此可以进一步提高除去粗四氯化钛中铁、钒等杂质的效率和效果，最终制备得到纯度较高的精四氯化钛。根据本专利技术实施例的制备精四氯化钛的系统进一步包括：粗四氯化钛存储罐，所述粗四氯化钛存储罐设在所述冷凝装置与所述管道混合器之间。根据本专利技术实施例的制备精四氯化钛的系统进一步包括：多个四氯化钛存储罐，所述多个四氯化钛存储罐分别与所述蒸发设备相连，任选地，所述多个四氯化钛存储罐中的至少一个与所述粗四氯化钛存储罐相连。根据本专利技术的一些实施例，所述多个四氯化钛存储罐为两个。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的制备精四氯化钛的方法的流程图。图2是根据本专利技术一个实施例的制备精四氯化钛的系统的结构图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考图1详细描述本专利技术实施例的制备精四氯化钛的方法，根据本专利技术具体实施例的制备精四氯化钛的方法包括：将高钛渣和石油焦加入到氯化炉内并与通入所述氯化炉内的氯气在沸腾状态下发生氯化反应，以便得到粗四氯化钛蒸汽；将所述粗四氯化钛蒸汽进行冷凝处理，以便得到粗四氯化钛；将所述粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合并输送至蒸发设备内；以及使所述粗四氯化钛在蒸发设备内进行蒸发处理，以便得到精四氯化钛。由此，采用本专利技术上述实施例的制备精四氯化钛的方法，将粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合可以显著提高二者混匀程度，由此可以进一步提高除去粗四氯化钛中铁、钒等杂质的效率和效果，最终制备得到纯度较高的精四氯化钛。根据本专利技术的具体实施例，上述实施例的制备精四氯化钛的方法还可以进一步包括：将经过所述蒸发处理得到的四氯化钛分阶段输送至多个四氯化钛存储罐内；分别对所述多个四氯化钛存储罐内的四氯化钛进行检测，以便得到纯度合格的精四氯化钛和或纯度不合格的四氯化钛；将纯度不合格的四氯化钛返回与有机试剂通过管道混合器混合并进行所述蒸发处理。由此可以对提纯后的四氯化钛的纯度进行把关，将纯度不合格的四氯化钛返回再次进行提纯处理，由此避免误将纯度不合格四氯化钛用于制备钛白粉，影响终产品的质量。根据本专利技术的具体实施例，首先在氯化炉内制备得到的粗四氯化钛中的钒含量为180ppm，并且进一步将粗四氯化钛与有机试剂混合对其进行除杂处理。由于粗四氯化钛与有机试剂分别为水相和油相，因此将二者混合均匀的难度比较大，本专利技术实施例的制备精四氯化钛的方法通过采用管道混合器将二者在输送的过程中高度撞击实现二者的有效混合，并且采用该方法二者混匀程度比较高，进而可以有效利用分散均匀的有机试剂除去精四氯化钛内含有的杂质，进而提高精四氯化钛纯度，以便最终提高终产品钛白粉的纯度。同时采用管道混合器将粗四氯化钛与有机试剂进行混合，还可以在混合的过程中完成粗四氯化钛向向蒸发设备的输送，进而提高制备精四氯化钛的效率。根据本专利技术的具体实施例，通过采用本专利技术上述实施例的制备精四氯化钛的方法可以将钒含量为180ppm的粗四氯化钛提纯至纯度为不大于3ppm的精四氯化钛。由此利用该精四氯化钛制备钛白粉，可以显著钛白粉的质量。根据本专利技术的具体实施例，上述用于制备粗四氯化钛的原料高钛渣可以为金红石。优选地，用于除杂的有机试剂可以为矿物油，由此采用该有机试剂对粗四氯化钛进行提纯可以显著提高精四氯化钛的纯度，进而提高利用精四氯化钛制备钛白粉终产品的纯度。根据本专利技术的具体实施例，可以将粗四氯化钛与有机试剂在管道混合器内按照100：0.05-0.5的重量比进行混合，换句话说，按照粗四氯化钛的0.05-0.5重量％加入有机试剂，由此可以显著提高混匀效果和除杂效果。本申请的专利技术人发现，除杂效果并非与有机试剂的加入量成正比，当有机试剂的加入量明显高于0.5重量％时，粗四氯化钛与有机试剂的分成效果比较明显，因此，导致二者混匀的难度比较大，除杂效果反而降低。因此，通过大量试验验证，向粗四氯化钛中加入0.05-0.5重量％有机试剂可以显著提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备精四氯化钛的方法，其特征在于，包括：将高钛渣和石油焦加入到氯化炉内并与通入所述氯化炉内的氯气在沸腾状态下发生氯化反应，以便得到粗四氯化钛蒸汽；将所述粗四氯化钛蒸汽进行冷凝处理，以便得到粗四氯化钛；将所述粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合并输送至蒸发设备内；以及使所述粗四氯化钛在蒸发设备内进行蒸发处理，以便得到精四氯化钛。

【技术特征摘要】
1.一种制备精四氯化钛的方法，其特征在于，包括：将高钛渣和石油焦加入到氯化炉内并与通入所述氯化炉内的氯气在沸腾状态下发生氯化反应，以便得到粗四氯化钛蒸汽；将所述粗四氯化钛蒸汽进行冷凝处理，以便得到粗四氯化钛；将所述粗四氯化钛与有机试剂通过管道混合器混合并输送至蒸发设备内；以及使所述粗四氯化钛在蒸发设备内进行蒸发处理，以便得到精四氯化钛。2.根据权利要求1所述的制备精四氯化钛的方法，其特征在于，进一步包括：将经过所述蒸发处理得到的四氯化钛分阶段输送至多个四氯化钛存储罐内；分别对所述多个四氯化钛存储罐内的四氯化钛进行检测，以便得到纯度合格的精四氯化钛和或纯度不合格的四氯化钛；将纯度不合格的四氯化钛返回与有机试剂通过管道混合器混合并进行所述蒸发处理。3.根据权利要求1或2所述的制备精四氯化钛的方法，其特征在于，所述高钛渣为金红石，所述有机试剂为矿物油。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备精四氯化钛的方法，其特征在于，所述粗四氯化钛与有机试剂的混合重量比为100：0.05-0.5。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备精四氯化钛的方法，其特征在于，所述粗四氯化钛与所述有机试剂的混合物在所述管道混合器内的流速为20t/h。6.根据权利要求1-5任一项所述的制备精四氯化钛的方法，其特征在于，所述粗四...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建良，李增光，龙翔，钱春花，赵泽权，杨易邦，
申请(专利权)人：云南新立有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53