2.4.8.2. Способ «сжигания»

Производство диоксида титана из тетрахлорида титана методом «сжигания» основано на реакции:

TiCl₄ + O₂ = TiO₂ + 2 Cl₂ (2.101)

Эта реакция при 900 – 1000 ^оС 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 ^оС. На выходе из форсунки пары TiCl₄ реагируют с кислородом с образованием желто-зеленого пламени. Поток газа уносит частицы диоксида титана в пылевую камеру и рукавные фильтры. Отходящие газы, содержащие 80 – 85 % хлора, пригодны для использования в производстве TiCl₄. Основное затруднение при использовании способа состоит в необходимости предварительного нагрева реагирующих компонентов.

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 ^оС, 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: технологическая схема проще, капитальные затраты в 1,5 раза ниже; схема замкнута (хлор утилизируется), тогда как в сернокислотной схеме затруднительна утилизация гидролизной кислоты; диоксид титана более высокой чистоты, а качество получаемого из него пигмента выше, чем получаемого сернокислотным способом.