富钛料与氯气反应制取粗四氯化钛工艺流程如图1所示。
熔盐氯化与沸腾床氯化TiCl2淋洗、冷凝系统基本一样，最根本的区别在于氯化炉和收尘器系统。
1.熔盐氯化工艺流程
熔盐氯化工艺流程如图2所示。
熔盐氯化工艺经验最丰富的企业应属哈萨克斯坦共和国乌兹基市镁钛联合企业。该企业共有6台熔盐氯化炉，每年可以生产海绵钛3.0万吨。相当于年产8.0万吨的氯化法钛白粉厂的生产能力，但是单台氯化炉的生产能力不高，为日产100-120吨粗TiCl4的水平。[next]
2.熔盐氯化工艺主要设备
(1)熔盐氯化炉的结构熔盐氯化炉的结构如图3所示。熔盐氯化炉启动比较麻烦，首先应把炉外熔融的NaCI-MgCI2混合熔盐压人炉内，淹没电极，送电升温。不断加人干燥的NaCl盐直到反应要求的高度，提温到750℃以上可以加料进行反应。
生成的TiCI4、FeCI2、FeCI3、AICI3、C02、CO等进人扩大段，炉气带出粗颗粒炉料及熔盐颗粒沉降落人熔盐中，炉气经出口进入收尘器。反应开始需送电提温，因反应放热，反应正常后完全可以自热。反应区温度达到750℃恒定一段时间后，就可以停止送电。炉盖、扩大段、过渡段、炉缸都有冷却水套，在正常反应时通水移出反应热，保护炉衬，降低炉内温度，防止反应区温度过高造成大量熔盐升华恶化控制条件。
(2)收尘器因熔盐氯化，氯化炉出口炉气压力为微正压，收尘器基本采用重力沉降收尘器。收尘器的主要作用是通过大的表面积散热，使750℃左右的炉气冷却；并且使炉气降低流速，使炉气中固相FeCl2、气相FeCI3、AICI3结晶长大沉下来，用桶装送到处理工序。
收尘器可为多级。强化散热第一级收尘器表面焊有散热片，内衬有耐酸混凝土层，防止在较高的温度下，金属壳体被炉气中的残余氯气腐蚀。第二级壳体无内衬，加强散热。通常在内壁上结有FeCl3,AICI3黄色渣层，阻止金属筒体被氯化，可使用多年，但是也降低了散热能力。
熔盐氯化工艺中当炉温较高时常有NaFeCI4, NaAICI4低熔点物生成，容易造成炉气出口、收尘器筒壁、顶盖结疤。当长大受冲击，振动易掉下，时有堵住出渣口、料桶口的现象发生。因此操作中要严格控制氯化炉温不要太高，减少低熔点NaFeCl4、NaAICI4生成，防止上述的事件发生，同时也可减少粗TiCI4中的泥浆量。
NaCl十FeCl3===NaFeCI4
NaCl＋AIC13===NaAICI4
NaFeCl4、NaAICI4被称为低沸点的“固体”，熔点通常在188-430℃之间。
其他氯化物的沸点见下表。
含有AICI3、FeCI3的TiCI4泥浆料返回到氯化炉系统（包括烟道、收尘器），每l000kg料浆气化后可从氯化炉中带走380-420MJ的热量。有利于控制炉温，简化氯化炉的结构。同时发生的反应其反应式如下：
3Ti02（s）＋4AICI3（g）===3TiCI4（g）＋2 AI2O3（s）↓
TiO2（s）＋4FeCI3（g)＋C（s）===TiCI4（g)＋4FeCI2（s）↓＋CO2↑
这样可以有效地除去泥浆中的AICI3、FeCI3，使其变成高熔点、高沸点的杂质从系统中除去，同时又提高了氯的利用率。通常向氯化炉内返泥浆愈平稳连续，除杂质的效果愈好，愈能减少TiCI4中的泥浆含量，愈有利于提高氯气的利用率。此项技术锦州厂已获专利权。
(3) TiCI4淋洗塔其作用是被降温到250℃以下的TiCI4炉气，在淋洗塔中用TiCI4淋洗进行充分换热，使90％左右的TiCI4被吸收，由气相转为液相而收集下来。一般TiCl4淋洗塔为逆流操作；采用文丘里洗涤器的为顺流操作。淋洗塔如图3所示。[next]
(4)冷凝设备采用常温或低于65℃ TiC14淋洗吸收的方式是不能把所有TiCl4淋洗（冷凝）吸收下来的。因为正常情况淋洗用的TiCI4虽然经过冷却到50-65℃，淋洗后的TiCl4料液通常在90℃左右有较高的蒸气压20kPa。为进一步使TiCI4冷凝下来，提高钛的回收率，通常采用冷冻盐水冷却到-20℃下的TiCl4料液去冷凝气相TiCl4。冷凝设备有喷淋塔和膜式冷凝器。膜式冷凝器是在换热器中壳程走冷冻盐水，管程中通过TiCl4气体，在管程上冷凝形成TiCl4液膜并吸收TiCl4气体的装置（见图4）。为使98％以上的TiCl4回收下来，淋洗、冷凝设备采用多级吸收的工艺。
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前两组淋洗单元淋洗过程使用蛇形管换热器，用工业水冷却换热；后两组用冷冻盐水换热，冷却TiCl4流体使温度达到-15℃以下，与炉气中的TiCl4接触，使炉气中的TiCl4全部冷凝下来，提高回收率。因为TiCl4中会有一定量的泥浆，主要是FeCl2 ,FeCl3、AICl3等杂质，在炉气温度较高的情况下很容易造成结垢，堵塞淋洗塔的栅板和挡板塔的挡板，所以在氯化用料杂质较高时通常不采用上述两种类型的淋洗、冷凝设备。
为了防止泥浆料的泵罐中淤积，通常采用如下办法。
①控制第一、二级淋洗槽TiCl4料浆的温度≥90℃，使固体颗粒处于悬浮状态，不易沉积。
②在容器内加搅拌，使固体颗粒在机械力的作用下无法沉积。
③通过泵循环冲击TiCI4浆料，使固体颗粒难以沉积。
④塔下部设计成瀑布式，用淋洗液从高处落下以很大的能量冲击泵槽底部，使固体颗粒不易沉积并节能。例如，哈萨克斯坦乌兹基工厂就是这样做的。
3.熔盐氯化的工艺参数
(1）最佳熔盐的组成Ti02 1.5%-5.0％；C 2％- 5％；NaCl 15％-20％；KCl 30％-40％；MgCI2 10％-20％；CaCI2＜10%；FeCl2＋FeCI3＜10％；Si02＜6.0％；Al203＜6.0％。
当Ti02<1.0％时，其他杂质被氯化降低了氯的利用率，同时也使TiCI4中杂质升高。
在实践中因KCl较贵，可以适当减少KCl的配人量。当熔盐组分中Ti02外的其他氧化物组成增高时，熔盐的物理性质变坏，黏度增加，熔点升高影响氯化效率，必须周期性地排出废盐并补充新盐（主要是NaCl、KCl)。
(2)炉气的组成（炉温较低时）
TiCI4 63.8％；SiCI4 1.0%；AICI3 1.9％；FeCI3 0.5％；FeCl2 0.3％；N2 9.4％；C02 21.0％；CO 0.37％；固体成分1.73％；FeCI3、FeCl2的含量主要与高钛渣中的铁含量有关。
（3)主要工艺参数
①反应温度700-800℃。
②用于熔盐氯化最低氯气浓度（体积）70％。
③工作熔盐中组分Ti02 1.5％-5.5％；C 2％一5％；Si02＜10％。
④盐层高度<5. 5m.
⑤排放废盐中Ti02 <2. 0％。
⑥废气中游离氯气量<3. 2mg/L[2％（体积）〕。
⑦氯化炉炉气压力1470Pa。
⑧氯化炉炉气出口温度700℃。
⑨进人淋洗塔炉气温度<250℃。
⑩淋洗塔循环泵槽中TiCI4温度≥90℃。
⑾冷冻盐水的温度＜-20.0℃。
⑿捕集器（气液分离器）＜-5℃。[next]
4.熔盐氯化工艺目前的主要问题
熔盐氯化工艺最大的优点如下：①用料比较广泛，沸腾氯化使用困难的CaO, MgO高的钛渣，熔盐氯化都可以应用；②熔盐沸腾层的控制较气固流化床容易。
目前影响熔盐氯化发展的有下面几方面的问题。
①每吨TiCI4大约产出200kg的废盐；年产6.0万吨的氯化法钛白工厂将产出12000吨废盐，处理较困难。综合利用有待进一步研究。
②熔盐氯化炉目前规模距大型氯化法钛白要求差距较大。生产能力偏小，匹配困难。最大的熔盐氯化炉日产TiCI4只有130吨，相当于年产1.5万吨钛白能力。更高生产能力熔炉开发有待论证。
③熔盐组成中含有大量NaCl, KCI,极易同FeCI3、AICI3形成低熔点“液体”。黏附在炉壁、收尘器上，使装置结疤，易掉下堵塞出料口。同时形成固体颗粒在TiCl4中沉积，使之循环使用困难，要定期清理槽子。
④熔盐炉启动烘炉，化盐非常麻烦，需要的附属设备如化盐炉等较多；日常还要经常加人新盐调整熔盐成分，工序较为烦琐。
⑤多台熔盐炉与氧化炉对接困难；各炉的工艺技术参数难以平衡，控制非常困难。
⑥氯化炉排盐操作较危险，环境恶劣，不如流化床排层床料易操作。
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