Способ получения тетрахлорида титана

Изобретение относится к способу получения тетрахлорида титана и может быть использовано в технологии получения титановой губки и пигментного диоксида титана. Тетрахлорид титана получают хлорированием титансодержащих материалов в аппарате с кипящим слоем измельченного титано-кварцевого концентрата и углерода с подачей хлорирующего газа при температуре 700-1000°С. Одновременно с хлорирующим газом в низ аппарата подают испаренный тетрахлорид титана. Обеспечивается увеличение съема целевого тетрахлорида титана с единицы реакционного объема, т.е. увеличение производительности реакционного аппарата. 4 пр.

 

Изобретение относится к способу получения тетрахлорида титана путем хлорирования минерального титансодержащего сырья в реакторе кипящего слоя, и может быть использовано в технологии получения титановой губки и пигментного диоксида титана.

Известен способ получения тетрахлорида титана путем хлорирования титанового минерального сырья в реакторах шахтного типа (Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1991, с. 170-173). В шахтных реакторах хлорированию подвергают брикеты, которые получают путем смешения титанового минерального сырья и нефтяного кокса (20-25 мас. %). К смеси добавляют связующее вещество, например сульфидно-целлюлозный щелок, каменноугольный или нефтяной пек. Полученную шихту прессуют на вальцевых прессах в подушкообразные брикеты размером 50×40×35 мм. С целью увеличения порочности и удаления летучих веществ брикеты прокаливают без доступа воздуха при 850-950°С в специальных печах.

Недостатками известного способа являются:

- сложная технология подготовки исходного сырья, требующая использования вспомогательных веществ и высокотемпературной прокалки получаемых брикетов, и, как следствие, высокие затраты, увеличивающие себестоимость получаемого тетрахлорида титана;

- высокая взрывоопасность отходящих газов за счет преобладания в них оксида углерода.

- низкая скорость хлорирования соединений титана, т.к. процесс протекает во внутренне-диффузионной области.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения тетрахлорида титана путем хлорирования газообразным хлором измельченных частиц минерального сырья, содержащего диоксид титана, с размером частиц более 325 меш (0,044 мм), а также частицы углерода, при этом хлорирование ведется в кипящем (псевдоожиженном) слое (Патент США №2555374 от 02.11.1949 г.).

Недостатком известного способа является низкий съем тетрахлорида титана с единицы реакционного объема.

Технической задачей изобретения является увеличение съема тетрахлорида титана с единицы реакционного объема.

Данная задача решается путем подачи (рецикла) тетрахлорида титана в кипящий слой в нижнюю часть реактора хлорирования.

Примеры, иллюстрирующие способ:

Пример 1 (по прототипу).

Процесс хлорирования проводили на лабораторной установке, включающей реактор кипящего слоя, кварцевый конденсатор и стеклянную закалочную колонку. Реактор кипящего слоя - кварцевый аппарат диаметром 30 мм и высотой 200 мм - снабжен конусным распределителем газов, электрообогревом, гильзой для термопары и штуцером выгрузки твердых продуктов реакции. Реакционный объем составлял 105 см3.

Хлорированию подвергали титано-кварцевый концентрат с размером зерен -0,25+0,16 мм (60 меш). Размер зерен нефтяного кокса -0,4+0,16 мм (~40 меш). Титано-кварцевый концентрат имел следующий состав (в пересчете на оксиды элементов): TiО2 - 49,53 мас. %; SiО2 - 45,20 мас. %; Аl2O3 - 2,9 мас. %; Fe2O3 - 1,36 мас. %; прочие - 1,01 мас. %. Мольное соотношение углерод : диоксид титана = 1:5. Температура хлорирования 900°С. Линейная скорость хлора 0,067 м/с. Время проведения эксперимента 50 мин. Съем тетрахлорида титана составил 1051,4 г с 1 литра реакционного объема в час.

Пример 2 (по прототипу)

На установке и при условиях, приведенных в примере 1, подвергали хлорированию титано-кварцевый концентрат с размером зерен -0,63+0,16 мм.

Съем тетрахлорида титана составил 401,2 г с 1 литра реакционного объема в час.

Пример 3.

Процесс хлорирования титано-кварцевого концентрата проводили на установке и при условиях, описанных в примере 1. Отличие заключалось в том, что совместно с хлором в реактор подавался предварительно испаренный тетрахлорид титана в количестве 12% моль. от подачи хлора. В результате реакции съем тетрахлорида титана составил 1279,3 г с 1 л реакционного объема в час без учета поданного с хлором тетрахлорида титана.

Пример 4.

Процесс хлорирования титано-кварцевого концентрата проводили на установке и при условиях, описанных в примере 2. Совместно с хлором в реактор подавался предварительно испаренный тетрахлорид титана в количестве 12,5% моль. от подачи хлора. В результате реакции съем тетрахлорида титана составил 512,4 г с 1 л реакционного объема в час без учета поданного с хлором тетрахлорида титана.

Анализ данных, представленных в примерах 1-4 показывает, что подача в низ реактора одновременно с хлором предварительно испаренного тетрахлорида титана приводит к росту съема целевого тетрахлорида титана с единицы реакционного объема, т.е. к увеличению производительности реактора кипящего слоя. Эффект увеличения съема целевого продукта наблюдается не зависимо от размера зерен титано-кварцевого концентрата.

Способ получения тетрахлорида титана, включающий хлорирование титансодержащих материалов в аппарате с кипящим слоем измельченного титано-кварцевого концентрата и углерода с подачей хлорирующего газа при температуре 700-1000°С, отличающийся тем, что в низ аппарата одновременно с хлором подают тетрахлорид титана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошкообразному оксиду титана, который подвергают неорганической обработке кремнием, к способу его получения и его применению в производстве катализаторов, в особенности для применения в качестве фотокатализаторов и в качестве носителей для катализаторов нефтеочистки.

Изобретение относится к области синтеза мелкокристаллического титаната бария, используемого для изготовления керамических конденсаторов. Способ включает обработку смеси диоксида титана и барийсодержащего реагента в среде на основе пара воды при повышенных температуре и давлении, при этом в качестве барийсодержащего реагента используется моногидрат нитрита бария Ba(NO2)2⋅H2O и обработку реагентов ведут в среде смеси пара воды и аммиака; смесь порошков моногидрата нитрита бария и оксида титана берут в мольном отношении [Ва(NO2)2⋅Н2O]/ТiO2 от 1,0 до 1,3; в реакционном пространстве мольное отношение NH4OH/Н2О=1/5; термообработку смеси реагентов паром, содержащим аммиак, ведут в течение времени от 1 до 16 часов в изотермических условиях при температуре, выбранной в интервале от 250 до 400°С со скоростью нагрева в интервале 50-100°С/ч и давлении пара воды от 3,98 до 26,1 МПа.
Изобретение относится к получению треххлористого титана, используемого в качестве компонента активного покрытия анодов, катализатора в органическом синтезе, а также в процессах очистки воды.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано в бумажной, лакокрасочной, пищевой и строительной промышленности. Для переработки гидролизной серной кислоты осуществляют экстракцию из нее скандия на экстрагенте, состоящем из смеси Ди2ЭГФК и ТБФ.

Изобретение может быть использовано при получении пигментного оксида титана для пищевой и косметической промышленности. Способ синтеза оксида титана с фазовой модификацией анатаз включает приготовление водного раствора хлорида титанила и гидролиз указанного раствора при добавлении аммиака с образованием осадка.

Изобретение относится к неорганической химии и нанотехнологии и может быть использовано для получения износостойких абразивных материалов, высокотемпературных керамических материалов и покрытий, высокопрочных композиционных материалов.
Изобретение относится к получению треххлористого титана, используемого в качестве компонента активного покрытия анодов, катализатора в органическом синтезе, а также в процессах очистки воды.

Изобретение относится к производству композиционного материала на основе Al2O3-TiCN и может быть использовано в инструментальной промышленности при производстве сменных многогранных режущих пластин.

Изобретение относится к области технологии получения керамики для изготовления диэлектриков конденсаторов, в т.ч. многослойных.

Изобретение относится к химической промышленности. В холодный водный раствор тетрахлорида титана с концентрацией 25-30 мас.% вводят 30-100 л титановых зародышей.
Изобретение относится к получению треххлористого титана, используемого в качестве компонента активного покрытия анодов, катализатора в органическом синтезе, а также в процессах очистки воды.
Изобретение относится к получению треххлористого титана, используемого в качестве компонента активного покрытия анодов, катализатора в органическом синтезе, а также в процессах очистки воды.
Изобретение относится к получению треххлористого титана, используемого в качестве компонента активного покрытия анодов, катализатора в органическом синтезе, а также в процессах очистки воды.
Изобретение относится к получению треххлористого титана, используемого в качестве компонента активного покрытия анодов, катализатора в органическом синтезе, а также в процессах очистки воды.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения тетрахлорида титана включает процесс хлорирования, в котором титансодержащее сырье приводят в реакцию с коксом и хлором и получают тетрахлорид титана.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения тетрахлорида титана включает процесс хлорирования, в котором титансодержащее сырье приводят в реакцию с коксом и хлором и получают тетрахлорид титана.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ обработки титансодержащего сырья включает получение тетрахлорида титана с использованием высокотитанового сырья и кокса.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ обработки титансодержащего сырья включает получение тетрахлорида титана с использованием высокотитанового сырья и кокса.
Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод процессов нанесения гальванических покрытий. Для осуществления способа сточные воды, содержащие соединения хрома(VI), обрабатывают соединениями титана(II или III) в количестве 100-200% от стехиометрического при интенсивном перемешивании с последующей корректировкой рН среды до значений 8,5-9,0, осаждением хлопьев гидроксида хрома(III) и фильтрацией.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ переработки диборидтитанового материала включает хлорирование диборидтитанового материала газообразным хлором с получением титансодержащего продукта и борсодержащего продукта.

Изобретение может быть использовано при обработке почв, пористых структур и сточных вод с целью подавления активности патогенных микроорганизмов. Для получения коллоидных растворов трисульфида титана в деионизированной воде, обладающих противомикробной активностью, проводят синтез трисульфида титана из металлического титана и порошка элементарной серы, взятых в стехиометрическом соотношении в соответствии с реакцией Ti+3S=TiS3. Металлический титан и порошок элементарной серы запаивают в кварцевые ампулы в вакууме не хуже 10-3 бар. Синтез проводят в трубчатой печи в течение 24 или 48 часов при температурах от 450 до 500°С при градиенте температуры. Полученные кристаллы диспергируют в деионизированной воде в концентрации от 0,001 до 0,01 г/л при ультразвуковой обработке. Затем проводят центрифугирование и отделение верхней части дисперсии перед применением. Изобретение позволяет получить противомикробный раствор без использования антибиотиков широкого спектра действия, с возможностью длительного хранения порошкового компонента перед приготовлением дисперсии, уменьшить вред для окружающей среды. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения тетрахлорида титана и может быть использовано в технологии получения титановой губки и пигментного диоксида титана. Тетрахлорид титана получают хлорированием титансодержащих материалов в аппарате с кипящим слоем измельченного титано-кварцевого концентрата и углерода с подачей хлорирующего газа при температуре 700-1000°С. Одновременно с хлорирующим газом в низ аппарата подают испаренный тетрахлорид титана. Обеспечивается увеличение съема целевого тетрахлорида титана с единицы реакционного объема, т.е. увеличение производительности реакционного аппарата. 4 пр.

Наверх