职业技能鉴定培训教材

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1、氯化工　版本01修改状态0职业技能鉴定培训教材第2页共56页职业技能鉴定培训教材氯化工（初级、中级、高级）批准：审核：编制单位：编制：编制时间：文件编号：-30-氯化工　版本01修改状态0职业技能鉴定培训教材第2页共56页1.基础知识11.1氯化的目的11.2适用范围11.3氯化冶金概述11.4主要物质性质介绍22.生产过程的主要原理52.1氯化炉内反应机理52.2收尘冷凝器工作原理82.3沉降过滤过程工作原理92.4湍冲洗涤原理103.生产工艺及设备113.1氯化工艺流程113.2主要控制工艺技术指标133.3主要设备介绍144.工艺操作过程

2、14.1配加料系统工艺操作规程14.2氯化炉操作过程44.3收尘冷凝系统工艺操作规程94.4循环淋洗系统工艺操作过程124.5沉降过滤系统操作过程134.6烟气降温系统工艺操作过程154.7尾气处理系统工艺操作过程174.8中控室工艺操作规程20-30-氯化工　版本01修改状态0职业技能鉴定培训教材第30页共56页1.基础知识海绵钛的冶炼工序主要有：原料准备、氯化、精制、还原蒸馏、镁电解、海绵钛破碎等，下面重点介绍氯化工序。氯化工序是整个海绵钛生产工艺的主工序之一，其原料为富钛料和氯气，辅助还原剂为煅后石油焦。1.1氯化的目的氯化目的是使原料富

3、钛料和煅后石油焦，以一定的温度、比例与氯气进行反应，生成气态四氯化钛以及其他杂质气体。通过收尘、淋洗、过滤得到液态粗四氯化钛。1.2适用范围包括氯化工序所有设备、设施、厂房以及连接主要设备的所有管道、设施、电气、仪表，适用于氯化工序操作的职工。1.3氯化冶金概述氯化冶金，作为生产钛、锆等难熔金属及其化合物的一种方法，近三十年来获得了迅猛的发展。氯化冶金是往物料中添加氯化剂使欲提取的金属成分转变为氯化物，为制取纯金属作准备的冶金方法。由于各种氯化剂的活性很强，它几乎能将物料中所有的有价金属成分转变为氯化物。这些氯化物又具有熔点低、挥发性高而相互间

4、的物理化学性质差别大，易于分离提纯的特点，很容易制取纯化合物。纯化合物可进一步用还原或电解方法制取纯金属。借助于氯化冶金能较容易地达到金属的分离、提纯、富集和精炼等目的，它在钛冶金中得到了广泛的应用。氯化冶金有氯化焙烧和氯化浸出之分。一般根据需要处理物料的性质选择不同的氯化方法和适宜的氯化剂。在钛冶金中，采用氯化焙烧法制取TiCl4,氯化剂为氯气；而氯化浸出制取人造金红石时常使用NH4Cl4、HCl和FeCl3等氯化剂。氯化焙烧是往固体物料添加氯化剂，在物料不发生熔融的高温下进行氯化的反应过程。制取TiCl4属于高温焙烧。-30-氯化工　版本0

5、1修改状态0职业技能鉴定培训教材第30页共56页氯化冶金的特点有：（1）对原料的适应性强，甚至能用于处理成分复杂的贫矿；（2）作业温度较其他火法冶金低；（3）物料中的有价组分分离效率高，综合利用好。它的缺点是氯化剂腐蚀性强，易侵蚀设备、恶化劳动条件并污染环境。1.4主要物质性质介绍1.4.1二氧化钛氯化原料富钛料中主要成分为二氧化钛，二氧化钛分子式为TiO2。TiO2在自然界中存在三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和板钛型三种。其中，金红石型TiO2是三种变体中最稳定的一种，即使在高温下也不发生转化和分解。（一）物理性质TiO2是一种白色粉末，

6、密度为：金红石型4.216g/cm3（25℃）；锐钛型3.849g/cm3（25℃）；板钛型4.105g/cm3（25℃）。熔点：金红石型1842℃±6℃，熔化热811J/g。沸点：金红石型2670℃±30℃，熔化热（3762±313）J/g。摩尔比热容（200～1000℃，J/（mol·K））：金红石型55.2，锐钛型54.2。（二）化学性质TiO2是两性化合物，它的碱性略强于酸性。TiO2是一个十分稳定的化合物，它在许多无机和有机介质中都具有很好的稳定性。它不溶于水和许多其他溶剂。A．还原反应在高温下TiO2可被许多还原剂还原，还原产物取决

7、于还原剂的种类和还原条件，一般为低价钛氧化物，只有少数几种强氧化剂才能将其还原为金属钛。干燥的氢气流缓慢通过750～1000℃下的TiO2，便会还原生成Ti2O3:2TiO2+H2=Ti2O3+H2O（1—1）在温度2000℃和13～15MPa的氢气中可还原为TiO:TiO2+H2=TiO+H2O（1—2）TiO2在高温下可被碳还原为低价钛氧化物及碳化钛：TiO2+C=TiO+CO（1—3）TiO2+C=TiC+2CO（1—4）-30-氯化工　版本01修改状态0职业技能鉴定培训教材第30页共56页B．与卤素及卤化物的反应TiO2容易与F2反应生

8、成TiF4，并放出氧：TiO2+2F2=TiF4+O2（1—5）TiO2较难与Cl2进行反应，即使在1000℃下反应也不完全：TiO2+2Cl2=Ti