本发明专利技术提供了一种粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法及回收系统。所述含钒泥浆中含有四氯化钛液体和VOCl2固体，所述方法包括以下步骤：将所述含钒泥浆加入熔盐炉中，以蒸发并收集含钒泥浆中的四氯化钛；向所述含钒泥浆中通入氯气，以使氯气与含钒泥浆中的VOCl2反应，得到包含VOCl3气体和氯气的混合气体；冷凝所述混合气体，得到VOCl3液体和氯气；其中，所述熔盐炉中盛装有熔盐并且所述熔盐炉内的温度保持在600～750℃。所述回收系统用于实施所述方法，其包括熔盐炉、供气管、TiCl4气体收集单元和冷凝器。本发明专利技术实现了一次性回收含钒泥浆中的有价元素钛和钒，并且钒和钛的收率高，得到的产品纯度高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法及回收系统。所述含钒泥浆中含有四氯化钛液体和VOCl2固体，所述方法包括以下步骤：将所述含钒泥浆加入熔盐炉中，以蒸发并收集含钒泥浆中的四氯化钛；向所述含钒泥浆中通入氯气，以使氯气与含钒泥浆中的VOCl2反应，得到包含VOCl3气体和氯气的混合气体；冷凝所述混合气体，得到VOCl3液体和氯气；其中，所述熔盐炉中盛装有熔盐并且所述熔盐炉内的温度保持在600～750℃。所述回收系统用于实施所述方法，其包括熔盐炉、供气管、TiCl4气体收集单元和冷凝器。本专利技术实现了一次性回收含钒泥浆中的有价元素钛和钒，并且钒和钛的收率高，得到的产品纯度高。【专利说明】粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法及回收系统
本专利技术涉及冶金环保
，更具体地讲，涉及一种从粗TiCl4铝粉除钒精炼过程中产生的含钒泥浆中回收有价元素Ti和V的方法。
技术介绍
四氯化钛(TiCl4)是生产海绵钛和氯化法钛白必不可缺的原料。由于含钛原料(例如，钛铁矿)经还原熔炼、氯化制取的粗四氯化钛中存在许多有害杂质(例如，钒)，这些杂质直接影响海绵钛的质量，因此，必须将粗四氯化钛加以提纯精制才能用于生产海绵钛和钛白。由于粗四氯化钛中的钒杂质主要以三铝氧化钒(VOCl3)形式存在，其沸点(127°C)与四氯化钛沸点(136°C )是十分接近，因而采用精馏方法难以将钒从四氯化钛中分离除去，在工业生产中主要采用化学方法除钒，例如，铝粉除钒。铝粉除钒工艺是在三氯化铝作催化剂的条件下，用铝粉将TiCl4还原为三氯化钛(TiCl3),此低价钛的氯化物是一种强还原剂，能与粗TiCl4中的VOCl3作用，使之还原为VOCl2，钒杂质与TiCl3之间发生的主要化学反应方程式如下式I和式2所示:Al(S) + STiCl4 (I) AIC'3 > STiCl3 (I) + AlCl3 (g)式 ITiCl3 (I) +VOCl3 (I) =TiCl4 (I) +VOCl2 (s)式 2即在铝粉除钒工艺中，VOCl3被还原成固态的VOCl2，沉降在精制泥浆里。目前，对于粗TiCl4铝粉除钒精炼过程中产生的含钒泥浆，主要是通过添加石灰制成难溶于水的石灰饼堆置渣场，这样处理精制含钒泥浆不仅不能对有价元素钒回收，而且占用大量土地资源,造成环境恶化,间接增加了海绵钛生产成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种回收利用粗TiCl4铝粉除钒精炼过程中产生的含钒泥浆的钒和钛的方法。为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法。所述含钒泥浆中含有四氯化钛液体和VOCl2固体，所述方法包括依次进行地以下步骤:将所述含钒泥浆加入熔盐炉中，以蒸发并收集含钒泥浆中的四氯化钛；向所述含钒泥浆中通入氯气，以使氯气与含钒泥浆中的VOCl2反应，得到包含VOCl3气体和氯气的混合气体；冷凝所述混合气体，得到VOCl3液体和氯气；其中，所述熔盐炉中盛装有熔盐并且所述熔盐炉内的温度保持在600~750°C。根据本专利技术粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，所述熔盐炉内的温度保持在650~700°C。根 据本专利技术粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，按重量百分比计，所述含钒矿浆由铝粉除钒过程产生，其中可以含有70~85%的TiCl4、8~10%的TiCl3U ~3% 的 VOCl2 以及 3 ~8% 的 A1C13。根据本专利技术粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，所述含钒泥浆与所述氯气的通入量的质量比可以为40:1~50:1。根据本专利技术粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，控制所述氯气在20~30min内完成通入。根据本专利技术粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，所述熔盐为NaCl和KCl的混合物。根据本专利技术粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，所述NaCl和KCl的质量比可以为4:6~2:8。根据本专利技术粗四氯 化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，所述方法还包括向所述熔盐炉中通入惰性气体以保持熔盐和含钒泥浆的流动。根据本专利技术粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法的一个实施例，所述冷凝步骤将所述混合气体冷却至-5~10°C。本专利技术的另一方面提供了一种粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收系统。所述回收系统包括熔盐炉、供气管、TiCl4气体收集单元和冷凝器，其中，所述熔盐炉包括具有内腔的炉体、设置在炉体上的含钒泥浆进料口、设置在炉体顶部的排气口、盛装于所述内腔中的熔盐以及加热单元，所述熔盐炉能够将熔盐和含钒泥浆加热至600~700°C ;所述供气管与所述熔盐炉连接并用于向所述熔盐炉内通入氯气和惰性搅拌气体，所述供气管与所述熔盐炉连接的一端伸入所述熔盐炉中的料面之下；所述TiCl4气体收集单元和冷凝器的进气口分别与所述熔盐炉的排气口连通，其中，所述TiCl4气体收集单元用于收集从熔盐炉中排出的TiCl4气体，所述冷凝器用于冷凝回收从熔盐炉中排出的VOCl3气体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括:在熔盐炉内同时除去含钒泥浆中的四氯化钛和二氯氧钒，生产设备简单，实现了一次性回收四氯化钛精制泥浆中的有价元素钛和钒，并且钒和钛的收率高，得到的产品纯度高，在实现变废为宝的同时，解决了含钒污泥所带来的环境污染问题。【专利附图】【附图说明】通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中:图1示出了本专利技术示例性实施例粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收系统的示意图。附图标记说明:1-熔盐炉，2-熔盐，3、4_电极，5-供气管，6-11(:14气体收集单元，7-冷凝器以及8;0(:13产品储存单元。【具体实施方式】在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本专利技术的粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法和回收系统。图1是本专利技术示例性实施例粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收系统的示意图。如图1所示，该回收系统包括熔盐炉1、供气管5、TiCl4气体收集单元6、冷凝器7和VOCl3产品储存单元8。其中，熔盐炉I能够将粗TiCl4加热至600~750°C，其包括具有内腔的炉体、设置在炉体上的含钒泥浆进料口、设置在炉体顶部的排气口、盛装于所述内腔中的熔盐2 (又称为热载体或加热介质)以及加热单元。其中，熔盐是NaCl和KCl的混合物。加热单元包括石墨电极3和4。供气管5用于向熔盐炉I内通入氯气和惰性搅拌气体(例如氮气)，供气管5的一端与所述熔盐炉的连接并伸入所述熔盐炉中的料面之下，另一端与外部气源连通。TiCl4气体收集单元6和冷凝器7的进气口分别与熔盐炉I的排气口连通，其中，TiCl4气体收集单元6用于收集从熔盐炉中排出的TiCl4气体，在本示例中，采用精制蒸馏釜作为TiCl4气体收集单元，精制蒸馏釜能够收集并精制回收TiCl4气体得到TiCl4产品；冷凝器7用于冷凝回收从熔盐炉中排出的VOCl3气体，得到高纯度VOCl3 (I)产品。VOCl3产品储存单元与冷凝器7连接，用于收集冷凝器7本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粗四氯化钛除钒产生的含钒泥浆的回收方法，所述含钒泥浆中含有四氯化钛液体和VOCl2固体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将所述含钒泥浆加入熔盐炉中，以蒸发并收集含钒泥浆中的四氯化钛；向所述含钒泥浆中通入氯气，以使氯气与含钒泥浆中的VOCl2反应，得到包含VOCl3气体和氯气的混合气体；冷凝所述混合气体，得到VOCl3液体和氯气；其中，所述熔盐炉中盛装有熔盐并且所述熔盐炉内的温度保持在600～750℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜明，李良，陆平，黄子良，杨仰军，刘森林，李冬勤，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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