四氯化钛的生产工艺

四氯化钛是近年来新兴的工业产品，在工业制造业中的应用范围较广泛，如：珠光染料、海绵钛等；同时，它也是生产金属钛与化合物的重要中间体材料，是橡胶、树脂、塑料等有机物的溶剂。随着四氯化钛不断研究发展，在电子行业、农业、军事等领域中逐渐受到广泛的欢迎。

一、四氯化钛工艺流程分析 

1、沸腾氯化

沸腾氯化也可称为流态化氯化，是中国近年来所采用的较为普遍的生产方式，因为操作简便连续，且生产效率较高，所以同样受到西方国家的普遍欢迎。这种方法是将氯气做为流体与氯化剂，以富钛料及碳质作为主要原料，氯化的温度一般为1000~1050°C。让高钛渣和石油焦进行混合处于悬浮的状态下并在炉内沸腾而完成四氯化钛的生产。

沸腾氯化工艺流程存在一定的缺陷性，随着我国沸腾氯化技术的逐渐进步，当前氯化炉工艺正在不断进步。但是结合目前来看，氯化炉仍旧存在炉径小，且排渣次数较多等缺陷，在排渣过程中必须停氯停料才能完成作业，所以在一定程度上降低了工作效率。

并且针对浓密机泥浆蒸干以及收尘渣、蒸馏釜底液用水冲洗工作内容来看，在生产过程中非常容易出现污染环境，危害人身健康等问题。同时，TiCl₄的回收率较差，存在单耗指数较高等问题，都是常态缺陷，还需要不断创新研发，才能实现优化。

2、熔盐氯化

盐氯化在西方国家的生产中较为常用，但是在我国采用这种方式进行生产的厂家较少。这种方式主要应用富含钙镁含量较高的富钛料充当主要原料，通过在熔盐介质中加入钛渣与石油焦，经过反应而产生四氯化钛。

主要的生产优点为可以处理原料钙镁氧化物质量分数较高，并且二氧化钛质量分数过低的原料。但是在生产中也同样存在很大的缺陷，如设备操作过于复杂，劳动量需求较大等，在生产过后的熔盐难以回收，甚至处理困难，所以容易产生二次环境污染风险。

同时，还存在高温熔盐对炉衬材料的侵蚀伤害问题。生产的设备不易放大，所以不适用于生产大型的氯化法钛白产品。

3、配料工艺

将定量干石油焦进行混合，输送到螺旋输送机中，通过旋风分离器以及布袋进行灰尘收集后，再把混合物放在槽中，完成氯化炉处理。

国内目前的氯化方式主要有沸腾氯化以及熔盐氯化等。沸腾氯化属于国内外都较受欢迎的方式，熔融盐氯化法是将钙镁含量较高的原料作为主要生产原料，而沸腾氯化则一般使用钙镁含量较低的富钛原料。

二、四氯化钛生产工艺的发展趋势分析 

1、富钛料的制造技术

富钛材料一般经过钛铁矿来进行制备，限度完成除铁工作。在制备过程中，把钛组分由氧化物转变为氯化物，还包含了氯化与精炼，经过蒸汽，将金属镁还原为蒸馏的四氯化钛，经过900°C的温度进行反应，从而生成海绵钛。

2、四氯化钛除钒技术

当前，国内主要的除钒技术有矿物油、铝粉及铜线。在多种技术中，铜线除钒的效果，在生产中可以收获品质较高的四氯化钛。但是在操作中不能满足连续作业的需求，必须开展间歇性作业，所以会降低生产效率。同时，在生产中如果出现铜丝断裂，那么复杂的清洁与再生环节将会增加生产的难度。

并且，这种方式的经济性较差，成本需求较多，且对环境污染性较大，所以只能投入到少量生产中;矿物油除钒技术的经济性相对较高，不需要过大的成本投入，在生产过程中要经过特殊加热，在加热中会产生残留液体附着于加热壁中。

在完成除钒后，不能将四氯化钛与有机物有效分离，所以较为适宜钛生产;铝粉除钒的本质在于TiCl₄除钒，经过AlCl₃的催化，可以有效实现还原反应，这种方式成本较低，并且属于强化的还原剂。

这种方式在我国的应用较少，一般为国外，如俄罗斯应用，产生的产品纯度较高，经过还原后所产生的残值较少，适用于海绵钛的生产需求。

随着国内科研技术的不断进步，很多企业都投入到了除钒的研究中，并收获了良好的成果，但是想要满足经济市场需求，还需要不断提升技术创新，从而提高产量与效率，兼并环保等优势。

三、总结

综上所述，四氯化钛的生产是一项较为复杂的工序，随着中国工业力量的壮大，四氯化钛的发展正在不断加强。但是目前并没有完善的生产工艺。而四氯化钛的生产还存在巨大的潜力，想要充分挖掘，就需要加强对制作工艺的研究，从而扩大生产产量，并解决能源紧张等问题，从而为四氯化钛的生产提供充分的条件。