稀有金属冶金学第二篇第四章 四氯化钛的精制

TiOM2n、CSl2i、O2C、rCVlO3. Cl3、MgCl2、ZrCl4、FeCl2、
第（1）类（O2、N2、Cl2、HCl、COCl2、COS） 可溶性气体杂质， 在TiCl4中的溶解度随温度的升高而降低，试验证明当温 度136℃时，降至0.03%wt.
第（2）类（CCl4、VOCl3、SiCl4、SnCl2、SOCl2）;和（3）类可溶
纯四氯化钛的质量标准
质量/%
厂家
TiCl4
SiCl4 VOCl3
FeCl3
颜色
大阪钛公司 〉99.9 <0.009 <0.0003 <0.006 无色透明
曹达公司
东邦公司
〉99.9 <0.001 <0.001 〉99.9 <0.003 <0.003
<0.001 <0.003
30mgK2Cr2 O7/L
VOCl3 和Al2Cl6再用化学方法除去
2、四氯化钛精制的工艺流程
循环过程回收TiCl4, 而AlCl3不会积累 因AlCl3溶解度低 在沉降室析出被分离
3、工艺原理 （1） 蒸馏除高沸点杂质
F呈过e悬滤Cl浮法3等物除高状去沸态点了分固大散体部在杂分T质i悬C在l浮4中T物i。C。l在4中但氯的余化溶下作解的业度极中都细，很的已小固用，体机有杂械的质 颗粒，在四氯化钛中 形成胶溶液，同时还少量地溶解于 T精iC制l4。中，单靠机械过滤难以完 全除去，需采用蒸馏方法 蒸馏作业是在蒸馏塔中进行的。控制蒸馏塔底温度略高于 T化iC；l4的沸点(约140℃-145℃)，使易挥发组分TiCI4部分气 难挥挥发发，组也分可F能eC被l3等下因落挥的发冷性凝小液而滴残冷留凝于而塔重底新，返即落使于有塔少底量。 控个的制小蒸塔的气顶温和温度下度梯落在度的，液TiC滴Tli4C间沸l4接点的触(蒸1，3气7进在℃行塔左了内右传形)，热成由传内于质循塔过环内程．存，向在增上一加 了F经不e分冷断Cl离凝富3等效器集高果冷，沸。凝定点在成期杂这馏排质个出出逐过液使渐程，之降中而分低，釜离，沿残。纯塔液Ti上中Cl升F4e蒸的C气lT3等i自C高l塔4蒸沸顶气点逸中杂出的质，
② 第（1）类气体杂质，在处理过程中随温度的升高而除去；
③第（2）和第（3）类杂质溶解在TiCl4中，属于难分离杂质，这类杂质 可依据其沸点的不同除去。如：
TiCl4 SiCl4
VOCl3
Fe2Cl6
Al2Cl6
沸点/℃
136
56.5
126.8
31.8
180.2Βιβλιοθήκη Baidu
控制温度在136℃以下降低沸点杂质除后，剩余的
我国某厂
〉99.9 <0.01 <0.0003 <0.001
5mgK2Cr2 O7/L
第一节 杂质的特性 1、杂质的性质
TiCl4是从氯化过程的气体中冷凝普及的道的，在 TiCl4液化时（ TiCl4熔点-23.6℃，沸点135.9℃） 有些杂质溶于TiCl4中，淋洗TiCl4时也参入不熔固 体杂质，按其相态和在四氯化钛中的溶解特性， 可分为气体、液体和固体杂质；
第二篇 钛冶金
第一章 概述
第一节 钛的资源 第二节钛的主要用途 第三节钛冶金主要过程
第二章 富钛料的生产
第一节 钛铁矿还原熔炼原理 第二节 富钛料的生产工艺
第三章 四氯化钛的生产
第一节 氯化的必要性 第二节 氯化原理 第三节 氯化的工艺方法
第四章 四氯化钛的精制
第一节 粗四氯化钛的组成及杂质的物化性质 第二节 粗四氯化钛的精制原理 第三节 粗四氯化钛的精制工艺方法
AlCl3的存在，使FeCl3在TiCl4中的溶解度随温度的升高而增
加，如：70℃，4倍；90℃，6.7倍；120～127℃，17～
18倍。这说明TiCl4中能与一些MeCln形成多元复杂体系。
第二节 四氯化钛的精制
1、除去杂质的方法：依前介绍：
① 第（4）类不溶悬浮固体杂质（TiO2、SiO2、VOCl2、MgCl2、ZrCl4、 FeCl2、MnCl2、CrCl3），可用固液分离方法除去，工业中因TiCl4中浆 黏度大过滤困难，常采用沉降方法分离；
性杂质（AlCl3、FeCl3、NbCl5、TaCl5、MoCl5），在TiCl4中的溶解 度随温度的升高而增加。如：
50℃
100℃
135℃
AlCl3 0.001%
0.0032%
0.028%
FeCl3 0.13%
1.2%
4.8%
NbCl5 3%
14%
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VOCl3和SiCl4与TiCl4完全互溶。
第五章 金属钛的制取
第一节 金属钛的制取方法 第二节 镁热还原法生产海绵钛 第三节 致密金属钛的生产方法
第六章 钛冶金的研究进展
第四章 四氯化钛的精制
粗四氯化钛是一种红棕色浑浊液，含有许多杂质，成分 十F取质e分海，CI复绵特2、杂钛别V。的是OCT其含ilC3中氧、l4，、原Ti重氮O料C要、而l2的碳言、杂、，Cl质铁几2、有、乎H硅S都CiCl等是这l4杂程、些质度A杂1元不质C素1同对3。、的于F有用e害C作l3杂制、 例如: (1)还VO原C后l3、，T氧iO即C被l3和钛S吸i2收OC，l6相等应含地有增氧加元了素海的绵杂钛质的，硬它度们。被如 果0．原0料05中2％含，0．使2产％品VO的C硬l3度杂H质B，增可加使了海4。绵显钛然含必氧须量除增去加这 些杂质，否则，用粗TiCl。液作原料，只能制取杂质含量 为原料中杂质含量4倍的粗海绵钛。 (2色F除液〕e(去的对C也I。颜2于就、随色制是C着呈取r使C这黄颜lT3、i些绿料OM2着色钛着n色至白色C杂暗l的2)的和质红原杂一的色料质些种。而，有类言如机和，V物数特O等量别C，l的要3、但不除VT同去CiOl，使4C、粗lT3Fi则CTeiCl不C4着ll3必4、
按杂质与四氯化钛沸点的差别可分为高沸点杂质、 低沸点杂质和沸点相近的杂质。
这些杂质在四氯化钛液中的含量随氯化所用原料 和工艺过程条件不同而异。
2、杂质分类
按杂质在TiCl4冷凝过程中所收集到的物态和溶解度 的不同可分为四类：
（1）可溶性气体杂质：
O2、N2、Cl2、HCl、COCl2、COS; （2）可溶性液体杂质： CCl4、VOCl3、SiCl4、SnCl2、SOCl2; （3）可溶性的固体杂质： AlCl3、FeCl3、NbCl5、TaCl5、MoCl5; （4）不溶悬浮固体杂质: