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，國內廠家的做法是把流出濃縮機的四氯化鈦打入高位槽，然后打入壓濾器壓濾，但是實際上，由于懸浮物粒度和密度較小的原因，過濾的效果并不明顯，且經常造成過濾器阻塞、粗四氯化鈦固體懸浮物含量不合格需要重復過濾等問題，本文通過加入三氯化鋁，改變工序等實現了對四氯化鈦的精化效果，這種方法不僅僅簡化了去除粗四氯化鈦中固體懸浮物工序，還節約了設備維護成本和人工成本，是節能降耗的一個好方案，下面給大家詳細介紹一下。

2粗四氯化鈦中固體懸浮物的性質

2.1主要成分

用于精四氯化鈦生產的粗四氯化鈦含有溶解的高濃度三氯化鋁（質量含量大概為0.58%）和懸浮固體（質量含量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

眾所周知，三氯化鋁具有很強的水解性能，且可作為絮凝劑使用，同時，粗四氯化鈦中含有質量分數為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濾工序，達到簡化工序，節約成本的效果。

2.2.1三氯化鋁水解特性

三氯化鋁水解反應過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構的羥基聚合物

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構的羥基聚合物；

4)各形態間繼續進行聚合而轉化成無定形凝膠沉淀物。

2.2.2三氯化鋁絮凝作用機理

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

1)迅速地進行水解反應并生成溶解態正電荷單體或聚合形態，

2)溶解態正電荷水解形態迅速擴散遷移到固／液界面．

3)正電荷水解形態吸附在負電荷膠體顆粒表面，降低或中和表面負電荷，并導致膠體顆粒脫穩

4)吸附在顆粒表面的正電荷水解形態進一步水解和化學結構重排。

這四步反應中，第四步反應較為緩慢。水中投加三氯化鋁后，高電荷的聚合形態的三氯化鋁水解產物直接擴散遷移到固／液界面，隨即發生強烈的電中和作用能力，同時吸附的聚合形態明顯延遲水解趨勢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物，在進一步水解過程中，發生多顆粒間的反應，顆粒逐漸增大，發生絮凝作用，使沉淀速度增大。達到快速去除粗四氯化鈦中固體懸浮物的效果。

3．對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雜，循環泵槽的四氯化鈦隘流至沉降槽，在沉降槽中粗四氯化鈦做初步沉降，溢流至中間槽，再由中間槽泵打至高位槽，進行管式過濾，經檢驗合格后，打至產品槽，再由產品槽輸送到精制車間，在此過程中由于濾布多次披堵塞，需要不時更換濾布，增加了工人的勞動強度和現場的工作環境。

考慮到三氯化鋁的水解及絮凝特性，在氯化車間濃密機上方裝水解裝置，加水使四氯化鈦中三氯化鋁發生水解，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，濃密機提泥漿螺旋一直開啟，將沉降至濃密機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濾工序，且泥漿直接在氯化車間消化，省去大量的設備維護費用和人工。在氯化車間實現去除固體懸浮物的目的。

4．結語

本文根據粗四氯化鈦中雜質三氯化鋁性質，提出了在氯化車間增加水解工序，在濃密機中自然沉降去除粗四氯化鈦中部分三氯化鋁雜質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，達到精制工序對粗四氯化鈦質量的要求。該方法簡化了去除粗四氯化鈦中固體懸浮物工序，節約了設備維護成本和人工成本，可以作為海綿鈦生產過程中節能降耗的一個措施。