四氯化鈦是近年來新興的工業(yè)產(chǎn)品，在工業(yè)制造業(yè)中的應(yīng)用范圍較廣泛，如：珠光染料、海綿鈦等；同時(shí)，它也是生產(chǎn)金屬鈦與化合物的重要中間體材料，是橡膠、樹脂、塑料等有機(jī)物的溶劑。隨著四氯化鈦不斷研究發(fā)展，在電子行業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等領(lǐng)域中逐漸受到廣泛的歡迎。

一、四氯化鈦工藝流程分析 

1、沸騰氯化

沸騰氯化也可稱為流態(tài)化氯化，是中國(guó)近年來所采用的較為普遍的生產(chǎn)方式，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便連續(xù)，且生產(chǎn)效率較高，所以同樣受到西方國(guó)家的普遍歡迎。這種方法是將氯氣做為流體與氯化劑，以富鈦料及碳質(zhì)作為主要原料，氯化的溫度一般為1000~1050°C。讓高鈦渣和石油焦進(jìn)行混合處于懸浮的狀態(tài)下并在爐內(nèi)沸騰而完成四氯化鈦的生產(chǎn)。

沸騰氯化工藝流程存在一定的缺陷性，隨著我國(guó)沸騰氯化技術(shù)的逐漸進(jìn)步，當(dāng)前氯化爐工藝正在不斷進(jìn)步。但是結(jié)合目前來看，氯化爐仍舊存在爐徑小，且排渣次數(shù)較多等缺陷，在排渣過程中必須停氯停料才能完成作業(yè)，所以在一定程度上降低了工作效率。

并且針對(duì)濃密機(jī)泥漿蒸干以及收塵渣、蒸餾釜底液用水沖洗工作內(nèi)容來看，在生產(chǎn)過程中非常容易出現(xiàn)污染環(huán)境，危害人身健康等問題。同時(shí)，TiCl₄的回收率較差，存在單耗指數(shù)較高等問題，都是常態(tài)缺陷，還需要不斷創(chuàng)新研發(fā)，才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

2、熔鹽氯化

鹽氯化在西方國(guó)家的生產(chǎn)中較為常用，但是在我國(guó)采用這種方式進(jìn)行生產(chǎn)的廠家較少。這種方式主要應(yīng)用富含鈣鎂含量較高的富鈦料充當(dāng)主要原料，通過在熔鹽介質(zhì)中加入鈦渣與石油焦，經(jīng)過反應(yīng)而產(chǎn)生四氯化鈦。

主要的生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)為可以處理原料鈣鎂氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，并且二氧化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)過低的原料。但是在生產(chǎn)中也同樣存在很大的缺陷，如設(shè)備操作過于復(fù)雜，勞動(dòng)量需求較大等，在生產(chǎn)過后的熔鹽難以回收，甚至處理困難，所以容易產(chǎn)生二次環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

同時(shí)，還存在高溫熔鹽對(duì)爐襯材料的侵蝕傷害問題。生產(chǎn)的設(shè)備不易放大，所以不適用于生產(chǎn)大型的氯化法鈦白產(chǎn)品。

3、配料工藝

將定量干石油焦進(jìn)行混合，輸送到螺旋輸送機(jī)中，通過旋風(fēng)分離器以及布袋進(jìn)行灰塵收集后，再把混合物放在槽中，完成氯化爐處理。

國(guó)內(nèi)目前的氯化方式主要有沸騰氯化以及熔鹽氯化等。沸騰氯化屬于國(guó)內(nèi)外都較受歡迎的方式，熔融鹽氯化法是將鈣鎂含量較高的原料作為主要生產(chǎn)原料，而沸騰氯化則一般使用鈣鎂含量較低的富鈦原料。

二、四氯化鈦生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢(shì)分析 

1、富鈦料的制造技術(shù)

富鈦材料一般經(jīng)過鈦鐵礦來進(jìn)行制備，限度完成除鐵工作。在制備過程中，把鈦組分由氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)槁然?，還包含了氯化與精煉，經(jīng)過蒸汽，將金屬鎂還原為蒸餾的四氯化鈦，經(jīng)過900°C的溫度進(jìn)行反應(yīng)，從而生成海綿鈦。

2、四氯化鈦除釩技術(shù)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)主要的除釩技術(shù)有礦物油、鋁粉及銅線。在多種技術(shù)中，銅線除釩的效果，在生產(chǎn)中可以收獲品質(zhì)較高的四氯化鈦。但是在操作中不能滿足連續(xù)作業(yè)的需求，必須開展間歇性作業(yè)，所以會(huì)降低生產(chǎn)效率。同時(shí)，在生產(chǎn)中如果出現(xiàn)銅絲斷裂，那么復(fù)雜的清潔與再生環(huán)節(jié)將會(huì)增加生產(chǎn)的難度。

并且，這種方式的經(jīng)濟(jì)性較差，成本需求較多，且對(duì)環(huán)境污染性較大，所以只能投入到少量生產(chǎn)中;礦物油除釩技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較高，不需要過大的成本投入，在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過特殊加熱，在加熱中會(huì)產(chǎn)生殘留液體附著于加熱壁中。

在完成除釩后，不能將四氯化鈦與有機(jī)物有效分離，所以較為適宜鈦生產(chǎn);鋁粉除釩的本質(zhì)在于TiCl₄除釩，經(jīng)過AlCl₃的催化，可以有效實(shí)現(xiàn)還原反應(yīng)，這種方式成本較低，并且屬于強(qiáng)化的還原劑。

這種方式在我國(guó)的應(yīng)用較少，一般為國(guó)外，如俄羅斯應(yīng)用，產(chǎn)生的產(chǎn)品純度較高，經(jīng)過還原后所產(chǎn)生的殘值較少，適用于海綿鈦的生產(chǎn)需求。

隨著國(guó)內(nèi)科研技術(shù)的不斷進(jìn)步，很多企業(yè)都投入到了除釩的研究中，并收獲了良好的成果，但是想要滿足經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)需求，還需要不斷提升技術(shù)創(chuàng)新，從而提高產(chǎn)量與效率，兼并環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。

三、總結(jié)

綜上所述，四氯化鈦的生產(chǎn)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工序，隨著中國(guó)工業(yè)力量的壯大，四氯化鈦的發(fā)展正在不斷加強(qiáng)。但是目前并沒有完善的生產(chǎn)工藝。而四氯化鈦的生產(chǎn)還存在巨大的潛力，想要充分挖掘，就需要加強(qiáng)對(duì)制作工藝的研究，從而擴(kuò)大生產(chǎn)產(chǎn)量，并解決能源緊張等問題，從而為四氯化鈦的生產(chǎn)提供充分的條件。