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如何控制和降低粗四氯化鈦中三氯化鋁的含量

發布時間:2016-08-17 點擊:1722

眾所周知,三氯化鋁具有與路易斯酸特性相同的強腐蝕性,在四氯化鈦中飽和溶解度對溫度的強敏感性以及相對較高的揮發性,若粗四氯化鈦中三氯化鋁含量超過0.1%以上,就會造成四氯化鈦生產設備腐蝕加快、熱交換器管道堵塞、換熱效果大大降低、精制蒸餾工序難以去除等問題,嚴重影響生產的正常進行。在我公司海綿鈦生產過程中,因四氯化鈦中三氯化鋁偏高問題多次嚴重影響了生產的順行,如2011年有2個月左右時間,我公司生產的粗四氯化鈦中三氯化鋁偏高造成了氯化加料管完全堵塞;精制系統預蒸餾回流管的堵塞以及不銹鋼波紋管腐蝕穿孔;2012年我公司生產的粗四氯化鈦中三氯化鋁偏高造成套管冷凝器以及淋洗塔頻繁堵塞等。四氯化鈦中為什么會有如此高濃度的三氯化鋁呢?針對以上問題,對我公司前期生產中因四氯化鈦中三氯化鋁偏高的原因及其危害進行了分析,并參考了國內外四氯化鈦中三氯化鋁含量控制及去除技術,結合我公司現有的設備工藝技術現狀,提出了控制和降低粗四氯化鈦中三氯化鋁含量的解決措施。

由于四氯化鈦中三氯化鋁對系統設備的巨大危害性,國內外對其除雜工藝技術進行大量的研究。目前,在粗四氯化鈦中加人去除Al的鈍化劑,使其中的鋁轉化為無腐蝕性或腐蝕性較小的物質,然后對其處理。或者從生產粗四氯化鈦的富鈦料著手,使其在氯化反應過程中,不生成腐蝕性強的氯化鋁,轉化為其他無腐蝕性或腐蝕性較小的物質,然后再根據其性質進行處理,最終去除粗四氯化鈦中的Al。

由于粗四氯化鈦中三氯化鋁主要來自于高鈦渣、氯化爐內襯的腐蝕,所以建議四氯化鈦生產廠家可以考慮在氯化爐中加入NaCl固體顆粒、在氯化系統中加水等方式從氯化系統的前端除去粗四氯化鈦中的三氯化鋁,以降低對氯化、精制設備及管道系統影響。

結論

(1)粗四氯化鈦中的三氯化鋁有50%來自原料高鈦渣中的Al2O3。

(2)氯化爐內襯耐火磚逐漸腐蝕(耐火磚含Al2O330%左右)是導致四氯化鈦中三氯化鋁升高的另外一個原因。

(3)由于三氯化鋁在四氯化鈦中溶解度受溫度的影響比較大,特別是溫度在100℃以上,三氯化鋁在四氯化鈦中隨溫度變化非常大,這種特性使四氯化鈦中三氯化鋁在低溫度下很容易飽和結晶出來,沉積牯附在熱交換器的管道內壁,造成熱交換器換熱效果大大降低和管道的堵塞。

(4)由于三氯化鋁分子特殊機構,是一種酸性很強的路易斯酸,在四氯化鈦中含量越高對鋼制設備管道腐蝕速度就會越快。

(5)為降低對氯化、精制設備及管道系統堵塞腐蝕等影響,建議采用在氯化爐中加人NaCl固體顆粒、在氯化系統中加水等方式從氯化爐除去粗四氯化鈦中的三氯化鋁。

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