【正文】 , vanadium is restored mainly in the kind of V2O5 at 550℃ . It has the advantages of simple technology, easy operation, high metal recovery, low cost. Key Words Titanium tetrachloride Vanadium Removing vanadium by copper wire Slurry Recycling 1 第 1章 前言 四氯化鈦的性質(zhì)和用途 四氯化鈦（ Titanium Tetrachloride）是生產(chǎn)海綿鈦和氯化法生產(chǎn)鈦白最重要的中間產(chǎn)物。 J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本 科 畢 業(yè) 論 文 四氯化鈦以銅除釩及泥漿處理工藝探討 Discussion About the Removal of Vanadium from Titanium Tetrachloride by Copper Wire and the Treatment of Castoff Slurry 學(xué)院名稱： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級： 冶金工程 0602 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)教師姓名： XXX 指導(dǎo)教師職稱： 副教授 XXXX 年 XX 月 目 錄 第 1章 前言 ...............................................................1 四氯化鈦的性質(zhì)和用途 ..................................................1 粗四氯化鈦的精制及除釩 ................................................2 課題研究的目的及意義 ..................................................3 第 2章 氯化液分離及除釩基本理論分析 ...................................5 氮化液 (原料 )組成及物性特征 ............................................5 氯化液的組成 ........................................................5 分離物組分物性特征 ..................................................7 原料物系的分離方法 ...................................................10 粗 TiCl4中主要雜質(zhì)的精餾分離 .........................................10 化學(xué)分離方法及氧化還原反應(yīng) ..........................................11 第 3章 國內(nèi)外粗四氯化鈦除釩工藝現(xiàn)狀及水平 ...........................12 國內(nèi)外粗四氯化鈦除釩工藝現(xiàn)狀及水平 ...................................12 銅法除釩 ...........................................................13 鋁法除釩 ...........................................................13 硫化氫法除釩 .......................................................14 有機(jī)物法除釩 .......................................................14 粗四氯化鈦幾種除釩工藝的比較 .........................................14 第 4章 銅絲除釩工藝的研究和探討 ......................................16 銅絲法除釩的發(fā)展背景 ................................................16 銅絲法除釩過程 .....................................................16 銅絲法除釩的熱力學(xué)理論分析 ..........................................18 電化學(xué)理論 ........................................................18 銅絲法除釩的電化學(xué)計算 ............................................19 銅絲法除釩的不足及改進(jìn) ..............................................19 第五章 銅絲除釩廢棄物的分析和利用 ...................................21 銅絲除釩廢棄物的分析 ................................................21 廢棄物回收利用的方案 ................................................21 實驗原料 ..........................................................21 實驗試劑 .........................................................22 實驗方案 .........................................................22 實驗方案的結(jié)果與討論 ................................................24 沉淀泥漿的自氧化過程 ..............................................24 自氧化泥漿堿洗脫氯 ................................................25 銅與釩的綜合回收 ..................................................26 小結(jié) ................................................................28 結(jié)論 .....................................................................29 參考文獻(xiàn) ................................................................30 致謝 .....................................................................32 四氯化鈦以銅除釩及泥漿處理工藝探討 專業(yè)班級：冶金 0602 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)教師： XXX 職稱： 副教授 摘要 四氯化鈦是生產(chǎn)海綿鈦和鈦白的重要原料 。四氯化鈦分子式為 TiC14，分子量 ，熔點 25℃ ，沸點 ℃ ，相對密度(20℃ )，常溫下 為無色透明液體，溶于鹽酸、氫氟酸、乙醇等。四氯化鈦吸收干燥的氨生成 TiCl4由于鈦元素的原子失去 4 個電子需要較高的能量，故它們的 Ti4+化合物主要以共價鍵結(jié)合 [3]。隨 著我國經(jīng)濟(jì)不斷增長，綜合國力不斷增強(qiáng)，鈦的消費(fèi)量增長速度很快，我國海綿鈦工業(yè)生產(chǎn)己取得了很大的進(jìn)步，現(xiàn)已成為世界上少數(shù)幾個能掌握整個生產(chǎn)工藝技術(shù)的國家之一 [8]。于是國外常以鈦的消耗量來衡量一個國家的生活水平 [11]。三氯氧釩 (VOCl3)是一種黃色液體，極易吸濕。不論用哪種氯化方法制得的粗 TiCl4，均需經(jīng)過進(jìn)一步的分離提純才能應(yīng)用。在此背景下，亟需研究開發(fā)對此類廢棄物處置與資源化利用的新工藝技術(shù) [17]。粗 TIC14和雜質(zhì)氯化物蒸汽壓與溫度的關(guān)系見表 1。實驗表明，在相同條件下，用氫氣壓送 TiCl4制得海綿鈦的布氏硬度為 97，而用空氣或氧壓送時則分別為 114 和 118。自然界中常見的釩化合物有五氧化二釩 (V2O5）、三氧化二釩 (V2O3)、偏釩酸錢 (NH4VO3)和三氯化釩 (VCI3)。相反，低沸點雜質(zhì)的溶解可使其沸點降低。實踐表明，在粗 TiCl4液中，當(dāng)某關(guān)鍵組分精制合格時，則可以認(rèn)為該組全部雜質(zhì)基本已被分離除去。 化學(xué)分離方法及氧化還原反應(yīng) 粗 TiCl4中的釩雜質(zhì)主要是 VOC13和少量的 VC14，他們的存在使 TiCl4呈黃色。為此，常采用化學(xué)法除釩，即在粗 TiCl4中加入一種化學(xué)試劑，使 V0C13雜質(zhì)被選擇性還原或選擇性沉淀，生成難溶的釩化合物和 TiC14相互分離 ； 或是選擇性吸附了 VOCl3，使釩雜質(zhì)和 TiCl4相互分離 ；或是選擇性溶解 V0C13，使釩雜質(zhì)與 TiCl4相互分離 [22]。在接下來的時間里又相繼有很多研究員研究了銅和鋁的除釩反應(yīng)過程， 1968 年，前蘇聯(lián)研究員 和其他研究員研究了銅除釩過程，他們認(rèn)為在四氯化鈦除釩時，直接還原劑并不是銅，而是銅與四氯化鈦作用時生成的三氯化鈦和一氯化銅的絡(luò)合物，他們的理論得到了大多數(shù)人的認(rèn)可，自此銅絲除釩得到了廣泛的應(yīng)用。 關(guān)于有機(jī)物作為除釩試劑在液相中除釩精制四氯化鈦的方法國外也有大量的專利 13 (， 等 )，這些方法的科研人員們建議用碳?xì)浠衔?，如油酸、脂肪酸、皂類、?fù)雜的脂類、環(huán)烷酸、礦物油、動物油、植物油、石油、蜂蠟和石蠟等處理粗四氯化鈦 [27]。一般認(rèn)為銅去除 TiCl4中的 VOCl3的機(jī)理是 TiCl4與銅反應(yīng)生成中間產(chǎn)物 CuCl具體操作為 :在以 AlCl3為催化劑的條件下，細(xì)鋁粉可將 TiCl4還原為 TiCl3，制備成 TiCl3AlCl3TiCl4除釩漿液，將這種漿液加入到被凈化的 TiCl4中， TiCl3與溶于 TiCl4的 VOCl3反應(yīng)生成 VOCl2沉淀物。 有機(jī)物法除釩 可用于除釩的有機(jī)物種類很多，一般選用油類物質(zhì)，如礦物油或植物油等。四種除釩方法也各有其自身的優(yōu)缺點，所以，目前四種方法均被不同的國家所采用，且都已經(jīng)成熟的應(yīng)用。但同時四氯化鈦也被還原為三氯化鈦，所以四氯化鈦的損失較大。當(dāng)銅絲表面失效后，從塔中取出銅絲球用水沖洗，然后放入鹽酸中浸泡，待其呈現(xiàn)金屬光澤后，再用清水將酸洗凈，隨