Современная металлургическая промышленность производит почти все известные металлы



Download 42,04 Mb.
bet41/115
Sana28.05.2022
Hajmi42,04 Mb.
#612976
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   115
Bog'liq
МРМ ЗЕЛИКМАН ВСЯ КНИГА ИСПРАВ (4)

Рис.44. Схема установки для очистки тетрахлорида титана ректификацией: 1- напорный бак с ТЛС14; 2 - подогреватель; 3 - ректификационная колонна для отделения низкокипящих хлоридов; 4 - кубы-испарители с электронагревателями 5 (в патроне); 6 - дефлегматоры; 7 - регулирующий клапан; 8 - насос; 9 - ку­бы-испарители с открытыми нагревателями; 10,11 - ректификационная колонна для дистилляции Т1С14; 12 - распределительный клапан; 13 - сборник очищенно­го Т1С14


Очищенный тетрахлорид титана содержит примеси в коли­чествах, близких к пределу чувствительности спектрального анализа (10~3-10~5 %). Извлечение титана из технического в очищенный тетрахлорид титана равно ~96 %.
Производство диоксида титана Сернокислотный способ
Основное количество выпускаемого диоксида титана из ильменитового концентрата (или титановых шлаков) получают сернокислотным способом, который включает следующие ста­дии:
1)разложение концентрата серной кислотой;
2)очистку растворов от железа;
3)гидролитическое выделение метатитановой кислоты из сернокислотного раствора;
4)прокаливание осадка с получением диоксида титана.
Этот способ обеспечивает высокое извлечение титана в готовый продукт, причем в технологии практически исполь­зуют один реагент - серную кислоту.
Разложение концентрата. Разложение ведут концентрированной Н24 (92-94 %) или олеумом в стальных реакторах. Вследствие экзотермичности процесса после нагревания кислоты с измельченным концентратом до 125-135 С реакция проходит интенсивно с саморазогревом до 180-200°С и заканчивается за 5-10 мин. Получающаяся полусухая масса ("плав") содержит оксосульфат титана (IV) (ТiOSО4 • Н2О), FеSО4) избыточную Н24. Плав выщелачивают водой.
Очистка растворов от железа.
Растворы содержат 110-120 г/л ТiO2 составе ТiOSО4),
сульфаты железа SеSО4 и Fе2(SО4)3 и 200-240 г/л активной Н2S04.
Для очистки от основной массы железа восстанавливают Fе3+ до Fе2+ железной стружкой, а затем проводят кристал­лизацию железного купороса FеSО4-7 Н2О, охлаждая растворы до -5 С. В результате кристаллизации содержание железа растворе понижается до ~20г/л.
Железный купорос - полезный побочный продукт, исполь­зуемый в сельском хозяйстве как инсектофунгицид.
Осаждение метатитановой кис­лоты. Из растворов, содержащих оксосульфат титана, ги­дролитическим разложением выделяют метатитановую кислоту (гидратированный диоксид титана):
ТiОSO4 + 2 Н2О =ТiO22О + Н2S04.
Следует учитывать, что в действительности продукт гид­ролиза переменного состава, содержит, кроме ТiО2 и Н2О, значительные количества SО3.
Используют два способа проведения гидролиза: способ введения зародышей и способ разбавления.
При способе введения зародышей в раствор добавляют от­дельно приготовленные зародыши в форме коллоидного рас­твора гидроксида титана в количестве ~1 % от содержания ТiO2. После нагревания до кипения в осадок выпадает 95-96% ТiO2.
В случае применения способа разбавления исходные рас­творы концентрируют выпариванием до содержания 240 -260 г/л ТiO2 и затем нагретый раствор по определенному режиму разбавляют, вливая в воду. При разбавлении раство­ра возникают зародыши - центры кристаллизации, а затем образуется осадок метатитановой кислоты.
Прокаливание метатитановой
кислоты. Отфильтрованные и промытые осадки метати­тановой кислоты прокаливают в барабанных печах, футерова­нных высокоглиноземистым кирпичом, при максимальной температуре 850-1000 С (в зависимости от назначения ТiO2).
Помимо воды при прокаливании удаляется содержащийся в осадках SО3.


Способ "сжигания" тетрахлорида
титана.
В последние годы получает все большее развитие производство диоксида титана из тетрахлорида титана методом "сжигания", который основан на реакции:
ТiС14 + О2 = ТiO2 + 2 С12,
АG°1100к = -81,5 кДж.
Эта реакция при 900-1000 °С протекает с достаточной скоростью. Получаемый хлор возвращают на хлорирование ти­танового сырья.
Известно несколько вариантов проведения процесса "сжи­гания". Рассмотрим два из них.
1. Реакцию проводят в камере, в которой установлена
форсунка, куда поступают кислород и пары тетрахлорида ти­тана, предварительно нагретые до 1000-1100 С. На выходе
из форсунки пары ТiС14 реагируют с кислородом с образованием желто-зеленого пламени. Поток газа уносит частицы
диоксида титана в пылевую камеру и рукавные фильтры. От­
ходящие газы, содержащие 80-85 % хлора, пригодны для использования в производстве ТiС14.
Основное затруднение при использовании способа состоит в необходимости предварительного нагрева реагирующих ком­понентов до 1000-1100 °С.
2. Применение плазмы в качестве источника тепла - наи­более перспективный метод. Целесообразно использовать высокочастотную плазменную горелку с факелом кислородной
плазмы. В факел, имеющий температуру 6000-10000 С, вво­дят пары тетрахлорида титана, которые при столь высокой
температуре быстро реагируют с кислородом с образованием
тонкодисперсного диоксида титана рутильной модификации.
Основные преимущества технологии получения диоксида титана из тетрахлорида титана по способу "сжигания" в сравнении с сернокислотным способом:
а) технологическая схема проще, капитальные затраты в
среднем в 1,5 раза ниже;
б) схема замкнута (хлор утилизируется), тогда как в
сернокислотной схеме затруднительна утилизация гидролиз­ной серной кислоты;
в) диоксид титана более высокой чистоты, а качество
получаемого из него пигмента выше, чем получаемого сернокислотным способом.



Download 42,04 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   115




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish