Современная металлургическая промышленность производит почти все известные металлы

Вода

Ршс.43. Схема раздельной конденсационной системы (пунктиром показан путь циркуляции теплоносителя):
1 - пылевые камеры (кулера); 2 — сборник твердых хлоридов; 5 - рукавный фильтр; 4 – оросительные конденсаторы; 5 - водяной холодильник; 6 - погруж­ной насос; 7 - холодильник, охлаждаемый рассолом до -10 С (раствор СаС1₂)
Для снятия с рукавов из стеклоткани уловленной пыли производится их отдувка парами тетрахлорида титана.
В связи с осложненностью эксплуатации фильтров с рука­вами из стеклоткани на некоторых предприятиях они замене­ны солевым расплавом NаС1 + КС1. Расплав циркулирует с помощью аэролифтного устройства.
Извлечение титана из шлака в жидкий технический тетрахлорид составляет 92-93 %.


Очистка технического тетрахлорида титана
Содержание примесей в техническом ТiС1₄ колеблется примерно в следующих пределах, % (по массе): Si 0,01-0,3; А1 0,01-0,1; Fе 0,01-0,02; V 0,01-0,3; ТiOС1₂ 0,04-0,5; СОС1₂ 0,005-0,15; С1 0,003-0,08; S 0,01-0,08.
Кроме перечисленных, в хлориде титана часто содержатся примеси хлоридов ниобия, тантала, хрома и примеси органи­ческих соединений, например ацетилхлориды (СС1₃СОС1, СН₂ClОСl), гексахлорбензол С₆С1₆ и др.
Хлорид титана очищают от большинства примесей ректифи­кацией, основанной на различии температур кипения хлори­дов. Однако ректификации предшествует очистка от примеси ванадия.
Очистка от ванадия. Ванадия содержится в ТiС1₄ в составе оксихлорида VОС1₃. Отделение его от ТiС1₄ ректификацией затруднительно вследствие близости точек кипения ТiС1₄ и VОС1₃ (136 и 127 °С соответственно). Все известные методы очистки от ванадия основаны на восстановлении VОС1₃ до малорастворимого в тетрахлориде титана VОС1₂. На заводах в ка­честве восстановителей применяют медные или алюминиевые порошки.
Восстановление медным порошком протекает через стадию
образования СuТlС1₄:
Си + ТiС1₄ = СиТiС1₄;
СиТiС1₄ + VОС1₃ = VОС1₂ + СиС1 + ТiС1₄.
Получаемые медно-ванадиевые осадки содержат, % Тi 6-8; V 4-6; С1 ~45, остальное - кислород и примеси других эле­ментов. Разработаны схемы извлечения из осадков ванадия и меди.
Вследствие высокой стоимости медного порошка стали применять для восстановления VОС1₃ порошок алюминия. Пос­ледний реагирует с ТiС1₄ с образованием ТiС1₃, который затем восстанавливает VОС1₃:
3 ТiС1₄ + А1 = 3 ТiС1₃ + А1С1₃;
ТiС1 + VОС1₃ = VОС1₂ +Т1С1₄.
Кроме того, протекает реакция:
ТiOС1₂ + А1С1₃ = А1ОСl↓ + Т1С1₄.
Осадок, содержащий VОС1₂, ТiC1₃, А1С1₃, направляется на извлечение ванадия. На некоторых зарубежных заводах для очистки от ванадия применяют восстановление сероводородом или органическими веществами (углеводороды, жирные кислоты и др.).
Очистка ректификацией. Очистку хлорида титана ректификацией проводят в колоннах из нержавеющей стали с дырчатыми тарелками (или тарелками с щелевидными прорезями) в две стадии (рис. 44). На первой стадии отделяют тетрахлорид титана от примеси кремния (темпера­тура кипения 81С1₄ 58 С) и других летучих примесей (СС1₄, СS₂, SОС1₂ и др.), поддерживая в верхней части ко­лонны температуру паров 132-135 °С и избыточное давление 0,66-4 кПа. Температура в кубе колонны 140-150 С.
Неконденсируемые газы (СО₂, С1₂, N₂, СОС1₂) выводят из дефлегматора через гидрозатвор в систему очистки газов.
Кубовый остаток, содержащий ТiС1₄ и примеси высококи­пящих хлоридов и оксихлоридов (в частности, ТiOС1₂), пос­тупает во вторую колонну, в верхней части которой поддер­живают температуру 134-136 С (точка кипения ТiС1₄), в нижней - 137-138 С. Отбираемый дистиллят - чистый четыреххлористый титан. Примеси высококипящих хлоридов (ТiOС1₂, FеС1₃, А1С1₃, NbС1₅ и др.) остаются в кубовом остатке.