1、概要

氯化車間主要為精制車間提供固體懸浮物含量合格的粗四氯化鈦，國(guó)內(nèi)廠家的做法是把流出濃縮機(jī)的四氯化鈦打入高位槽，然后打入壓濾器壓濾，但是實(shí)際上，由于懸浮物粒度和密度較小的原因，過(guò)濾的效果并不明顯，且經(jīng)常造成過(guò)濾器阻塞、粗四氯化鈦固體懸浮物含量不合格需要重復(fù)過(guò)濾等問題，本文通過(guò)加入三氯化鋁，改變工序等實(shí)現(xiàn)了對(duì)四氯化鈦的精化效果，這種方法不僅僅簡(jiǎn)化了去除粗四氯化鈦中固體懸浮物工序，還節(jié)約了設(shè)備維護(hù)成本和人工成本，是節(jié)能降耗的一個(gè)好方案，下面給大家詳細(xì)介紹一下。

2粗四氯化鈦中固體懸浮物的性質(zhì)

2.1主要成分

用于精四氯化鈦生產(chǎn)的粗四氯化鈦含有溶解的高濃度三氯化鋁（質(zhì)量含量大概為0.58%）和懸浮固體（質(zhì)量含量0.6%）。其中固體懸浮物主要是原料中小粒度的石油焦和高鈦渣，由于粒度比較小，在除塵階段沒有來(lái)得及沉降，就被帶如到淋洗工序，以固體的形式懸浮在四氯化鈦中。

2.2三氯化鋁水解．絮凝性質(zhì)

眾所周知，三氯化鋁具有很強(qiáng)的水解性能，且可作為絮凝劑使用，同時(shí)，粗四氯化鈦中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.58%的三氯化鋁，如果向粗四氯化鈦中加入定量的水，使粗四氯化鈦中的三氯化鋁發(fā)生水解，并使其起到絮凝劑的作用，就可以加速粗四氯化鈦中固體懸浮物的沉降速度，那么在氯化工序就可以取消過(guò)濾工序，達(dá)到簡(jiǎn)化工序，節(jié)約成本的效果。

2.2.1三氯化鋁水解特性

三氯化鋁水解反應(yīng)過(guò)程基本可以概括為以下步驟：

1)單體離子水解縮聚生成二聚體．

2)單體與二聚體的a、b品軸方向定向水解聚合，生成二維或單層三水鋁石結(jié)構(gòu)的羥基聚合物

3)平行定向的二維或三水鋁石鋁層之間沿c晶軸相互聚合生成具有三維結(jié)構(gòu)的羥基聚合物；

4)各形態(tài)間繼續(xù)進(jìn)行聚合而轉(zhuǎn)化成無(wú)定形凝膠沉淀物。

2.2.2三氯化鋁絮凝作用機(jī)理

圖2為三氯化鋁絮凝作用過(guò)程示意圖，從圖2可以看出，三氯化鋁絮凝作用的主要步驟；

1)迅速地進(jìn)行水解反應(yīng)并生成溶解態(tài)正電荷單體或聚合形態(tài)，

2)溶解態(tài)正電荷水解形態(tài)迅速擴(kuò)散遷移到固／液界面．

3)正電荷水解形態(tài)吸附在負(fù)電荷膠體顆粒表面，降低或中和表面負(fù)電荷，并導(dǎo)致膠體顆粒脫穩(wěn)

4)吸附在顆粒表面的正電荷水解形態(tài)進(jìn)一步水解和化學(xué)結(jié)構(gòu)重排。

這四步反應(yīng)中，第四步反應(yīng)較為緩慢。水中投加三氯化鋁后，高電荷的聚合形態(tài)的三氯化鋁水解產(chǎn)物直接擴(kuò)散遷移到固／液界面，隨即發(fā)生強(qiáng)烈的電中和作用能力，同時(shí)吸附的聚合形態(tài)明顯延遲水解趨勢(shì)而使其具有較大的粘附活性。

吸附在固體可以上的三氯化鋁水解產(chǎn)物，在進(jìn)一步水解過(guò)程中，發(fā)生多顆粒間的反應(yīng)，顆粒逐漸增大，發(fā)生絮凝作用，使沉淀速度增大。達(dá)到快速去除粗四氯化鈦中固體懸浮物的效果。

3．對(duì)目前粗四氯化鈦去除固體懸浮物工藝的改造

3.1目前工藝

圖3為粗四氯化鈦除固體懸浮物原有流程圖，如圖3所示，原粗四氯化鈦去除固體懸浮物的流程復(fù)雜，循環(huán)泵槽的四氯化鈦隘流至沉降槽，在沉降槽中粗四氯化鈦?zhàn)龀醪匠两?，溢流至中間槽，再由中間槽泵打至高位槽，進(jìn)行管式過(guò)濾，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，打至產(chǎn)品槽，再由產(chǎn)品槽輸送到精制車間，在此過(guò)程中由于濾布多次披堵塞，需要不時(shí)更換濾布，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境。

考慮到三氯化鋁的水解及絮凝特性，在氯化車間濃密機(jī)上方裝水解裝置，加水使四氯化鈦中三氯化鋁發(fā)生水解，并起到絮凝作用，然后水解后的粗四氯化鈦在濃密機(jī)中自然沉降，沉降后的四氯化鈦溢流至中間槽，由中間槽之間打至精制車間蒸餾使用，同時(shí)，濃密機(jī)提泥漿螺旋一直開啟，將沉降至濃密機(jī)錐形底部的泥漿不斷的提出，井返氯化爐處理，此工藝流程省去了氯化車間過(guò)濾工序，且泥漿直接在氯化車間消化，省去大量的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用和人工。在氯化車間實(shí)現(xiàn)去除固體懸浮物的目的。

4．結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)粗四氯化鈦中雜質(zhì)三氯化鋁性質(zhì)，提出了在氯化車間增加水解工序，在濃密機(jī)中自然沉降去除粗四氯化鈦中部分三氯化鋁雜質(zhì)和固體懸浮物的方案，并從理論上分析了水解可以增加固體懸浮物沉降速度，達(dá)到精制工序?qū)Υ炙穆然佡|(zhì)量的要求。該方法簡(jiǎn)化了去除粗四氯化鈦中固體懸浮物工序，節(jié)約了設(shè)備維護(hù)成本和人工成本，可以作為海綿鈦生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)能降耗的一個(gè)措施。