熔鹽氯化(chlorination in molten salt)
待氯化的物料在熔鹽介質中與氣體氯作用生成無水氯化物的一種鹵化冶金方法。其實質是將待氯化粉狀物料(氧化物、鹽類等)從上部加入熔鹽氯化爐內(見熔鹽氯化法生產四氯化鐵),氣體氯以一定流速從底部通過熔鹽與物料的混合層,利用熔鹽的循環運動及氯氣與氣體反應產物的鼓泡攪拌作用,使待氯化物料、還原劑碳和氯氣充分接觸并發生氯化反應。
熔鹽氯化過程是一個氣、固、液三相并存的多相反應過程,對固體物料的粒度及其分布、它們在熔鹽中的含量、氯氣濃度、氯氣流速及分布、熔鹽層高度等工藝參數有一定的要求,對熔鹽的熔點、密度、粘度和表面張力等物理化學性質也有一定的要求,當熔鹽因雜質積累而使其正常組成和物理化學性質破壞后,就要更換廢熔鹽,補加新熔鹽。
在前蘇聯,熔鹽氯化已成TiCl4的主要生產方法。熔鹽氯化在鎂生產中用于低水氯化鎂進一步脫水以制取無水氯化鎂,以及用于光鹵石脫水以生產無水氯化鎂。熔鹽氯化還用于從鈰鈮鈣鈦礦提取鉭、鈮、稀土和鈦,從其氣態產物中回收TaCl5、NbCI5(NbOCl3)和TiCl4,從熔鹽中回收稀土。
與豎爐氯化、流態化氯化相比,熔鹽氯化的優點在于:它使用粉狀物料,不需經制團和焦化處理,流程短;按爐膛截面積計算,四氯化鈦的熔鹽氯化日生產能力為豎爐氯化的3~4倍,但小于流態化氯化的日生產能力;由于熔鹽具有溶解雜質以及對粉塵的吸附與過濾粉塵的作用,產出的粗四氯化鈦含粉塵和FeCl3等雜質少;能處理CaO、MgO含量高的鈦物料。其缺點是需不定期地排放廢熔鹽并補充新鹽。
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