(一)四氯化钛中杂质及其分类
无论是熔盐氯化还是沸腾氯化工艺制取的粗四氯化钛都会有一定的杂质,包括气体、液体、固体杂质,不能直接用于生产钛白,必须经精制处理,除去有害杂质,使红棕色的浑浊液变成无色透明的液体,才能满足下道工序的要求。
粗TiC14液的大致成分见表1。
这些杂质对钛白粉生产产生的危害可分为两类:一类是影响产品白度的杂质,如钒、锰、铁、铬等;另一类是影响氧化半成品的晶型转化率的,如SiC14。当TiC14中的SiC14含量≥0.10%(质量)时,就会产生明显的影响作用,所以有害杂质必须除去。
粗TiC14液中杂质的分类及特征见表2。
对于氯化法钛白来讲,四氯化钛精制工序最主要的任务是除去溶于TiC14之中的VOC13、VCl4,使之达到<3.0 ×10-6,与此同时除去高沸点的杂质。
三氯氧化钒(VOC13)是一种黄色液体,极易吸湿。它能很容易地与TiC14等金属氯化物互溶。它的化学活性较大,且稳定性较差。
VOC13的密度是随温度的升高而降低的,计算式如下:
ρ=(0.5393十4.35×10-4t+7.66×10-7t2)-1
式中 ρ--VOC13的密度,g/cm3;
t--温度,℃。
VOC13的黏度随温度的升高而迅速下降,其值不大,可按下面的经验式计算:[next]
μ=(1043.9+ 13.76t)-1
式中 μ--VOC13的黏度,Pa·s;
t--温度,℃。
液体VOC13在不同温度下的密度和黏度见表3.
VOC13的蒸气压(p)随温度的升高而增大,可按下面的经验式计算:
lgp=-2.5×105T-1+1.02×103
蒸气压的计算值和实测值见表4。粗TiC14和杂质氯化物蒸气压与温度的关系见表5。