氯化基礎知識培訓ppt課件-展示頁
2025-01-24 17:41本頁面
【正文】 屬氧化物的加物質反應，條件為加入的物質能改進或促進反應向生成氯化物的方向進行。 ? 什么叫氯化 ? 所謂氯化，就是用氯氣或含氯化合物在一定的溫度下和金屬、金屬氧化物、碳化物或其它化合物作用生成氯化物的反應。但氯氣為有劇毒的氣體，在生產過程中，必須嚴格的控制，確保生產的穩(wěn)定，人員的安全。氯化工藝既要考慮主體反應的反應活性、工藝成本以及是否易于制取等相關因素。 粗四氯化鈦生產的反應原理 ? TiCl4是生產海錦鈦和氣相氧化法生產鈦白的原料，也是制備鈦酸酯和高純 TiO2超微粉的原料， TiCl4是在有碳存在下用 Cl2氯化高鈦渣、金紅石制得的。但在200℃ 以上時則有較大腐蝕性。 ? TiCl4 與某些氯化物能無限互溶生成連續(xù)溶液，如 TiClSiCl TiCl4VOCl3 等，這在工業(yè)生產中給 TiCl4 的精制提純帶來一定困難。 ? TiCl4 對熱很穩(wěn)定，在 136℃ 沸騰而不分解。 ? 四氯化鈦（ TiCl4） ? 常溫下純 TiCl4 是無色透明、密度較大的液體，在空氣中易揮發(fā)冒白煙，有強烈的刺激性氣味。因此，那種不考慮溶液相而簡略的進行熱力學計算分析，結果經常是失敗的或者達不到預期，還原反應的實際完成程度會比計算所預料的要小。在加熱條件下可溶于硫酸，形成三價鈦的紫色硫酸鹽溶液： ? Ti2O3 + 3H2SO4 = Ti2(SO4)3 + 3H2O （ 41） ? 在用酸溶性鈦渣生產硫酸法鈦白時，因鈦渣中含有部分 Ti2O3，因而酸解鈦液因常含有少量 Ti3+離子而呈較深的顏色。在空氣中加熱到很高溫度時， Ti2O3 將轉變成 TiO2。 ? 3）三氧化二鈦（ Ti2O3） ? Ti2O3可在 1100~1200℃ 下用 H2 還原 TiO2 ，或在 1350~1400℃ 下用 C 還原 TiO2 制得。 ? 2）五氧化三鈦（ Ti3O5） ? 在 1200~1400℃ 溫度下，用 C 還原 TiO2，或是在 1400~1450℃ 下加熱 TiO+TiO2 或 Ti2O3的混合物均可得到 Ti3O5。 ? TiO2 在高溫下能被 H2和一些活潑金屬，如 K、Na、 Ca、 Mg、 Al 等還原，但常常還原不徹 底，而生成低價鈦的氧化物或 Ti(O)固溶體， 這 也就是工業(yè)生產不用 TiO2而用 TiCl4 做原料來 制取金屬鈦的原因。在酸性溶液 中，鈦以 Ti4+離子或 TiO2+（鈦酰基）陽離子 形式存在。 ? TiO2 中 OTi 鍵結合力很強，因而 TiO2 具 有較穩(wěn)定的化學性質。氯化基礎知識 龍巨安 4 粗四氯化鈦生產的基礎知識 ? 鈦的重要化合物的性質 ? 粗四氯化鈦生產的反應原理 ? 氯化工藝 ? 熔鹽氯化的優(yōu)缺點 鈦的重要化合物的性質 ? ? 1）二氧化鈦（ TiO2） TiO2 是一種多晶型氧化物，它有三種晶 型：銳鈦礦型、板鈦礦型和金紅石型。 TiO2 的熱穩(wěn)定性較大，加熱至 2200℃ 以上時，才 會部分熱分解放出 O2并生成 Ti3O5，進一步 加熱轉變成 Ti2O3。 TiO2實際上不溶于水 和稀酸，在加熱條件下能溶于濃 H2SO濃 HCl和濃 HNO3，也可溶于 HF中。在硫酸法鈦白生產過程生成的鈦 液中就同時含有 Ti(SO4)2 和 TiOSO4。 ? TiO2 在有還原劑 C存在的條件下，加熱 至 800~1000℃ 時，可被 Cl2氯化成 TiCl4，是 工業(yè)生產 TiCl4 的主要方法。具有實際 意義的是，在電爐中用 C 還原熔煉鈦鐵精礦 制鈦渣時，以 Ti3O5為基體的黑鈦石是鈦渣中 的一種重要成份。 ? Ti2O3 具有弱堿性和還原性。Ti2O3微溶于水。 ? 鈦氧化物性質都比較穩(wěn)定，任何一種還原劑，即使它能夠克服氧對 TiO Ti3O Ti2O3 甚至 TiO的親和力（吉布斯自由能更低），但是由于溶解在金屬鈦相中的氧（即 TiO 固溶體）的親和力，仍然不能將純鈦還原出來。 因此氯化工藝就成為了二氧化鈦氯化的主要角色。 熔點： ℃ ，沸點： 136℃ 。在 2230 ℃ 下只部分分解，在 4730 ℃ 高溫下才能完全分解為鈦和氯。 ? TiCl4 與水的反應： TiCl4 + 3H2O = H2TiO3 + 4HCl （ 42） 在 300~400℃ 溫度下， TiCl4 蒸氣與水蒸氣發(fā)生水解作用生成 TiO2： TiCl4(g) + 2H2O(g) = TiO2 + 4HCl （ 43） ? TiCl4 與 O2（或空氣中的 O2）在高溫下反應生成 TiO2： ? TiCl4 + O2 = TiO2 + 2Cl2 （ 44） ? TiCl4與活潑金屬（如 Na、 K、 Mg、 Ca、 Al 等）的反應： TiCl4 (g) + 4Na (l) →Ti + 4NaCl （ 45） TiCl4 + 2Mg →Ti + 2MgCl2 （ 46） ? 純 TiCl4 在常溫下對鐵幾乎不腐蝕，因此可用鋼和不銹鋼制造貯槽、高位槽等容器。當溫度高于850℃ ~900℃ 時，發(fā)現它們之間有明顯的相互作用。 ? 氯化劑的選擇 ? 氯化劑的種類很多，常用的有氯氣、氯化硫酰(SO2Cl2)— 鹽酸與雙氧水的混合物及五氯化磷。綜合分析，氯氣作為氯化工藝氯化原料當然是首選。 ? 氯氣氯化的優(yōu)點： ? 1）氯氣有強氧化性，很容易與金屬或金屬氧化物進行反應，反應速度快； ? 2）氯氣與氧化物反應的產物比較穩(wěn)定； ? 3）氯氣采用氯堿工藝易制取，價格適中。 ? 比如用氯氣和 Ca、 CaO、 TiO2或者 TiCl4和Mg、 CaO 進行反應。如果自身并不消耗，那么這種物質叫催化劑；另外一種就是作為反應物進行反應。 ? 3）含氯化合物與金屬的反應，此種金屬的還原性必須要強于所生成金屬的
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