В последние годы получает все большее развитие производство диоксида титана из тетрахлорида титана методом “сжигания”, который основан на реакции:
TiCl4 + 02 = TiO2 + 2 Cl2
Эта реакция при 900-1000 °С протекает с достаточной скоростью. Получаемый хлор возвращают на хлорирование титанового сырья.
Известно несколько вариантов проведения процесса “сжигания”. Рассмотрим два из них.
1. Реакцию проводят в камере, в которой установлена форсунка, куда поступают кислород и пары тетрахлорида титана, предварительно нагретые до 1000-1100 °С. На выходе из форсунки пары TiCl4 реагируют с кислородом с образованием желто-зеленого пламени. Поток газа уносит частицы диоксида титана в пылевую камеру и рукавные фильтры. Отходящие газы, содержащие 80-85 % хлора, пригодны для ис
пользования в производстве TiCl4.
Основное затруднение при использовании способа состоит в необходимости предварительного нагрева реагирующих компонентов до 1000-1100 °С.
2. Применение плазмы в качестве источника тепла - наиболее перспективный метод. Целесообразно использовать высокочастотную плазменную горелку с факелом кислородной плазмы. В факел, имеющий температуру 6000-10000 С, вводят пары тетрахлорида титана, которые при столь высокой температуре быстро реагируют с кислородом с образованием тонкодисперсного диоксида титана рутильной модификации.
Основные преимущества технологии получения диоксида титана из тетрахлорида титана по способу “сжигания” в сравнении с сернокислотным способом:
- технологическая схема проще, капитальные затраты в среднем в 1,5 раза ниже;
- схема замкнута (хлор утилизируется), тогда как в сернокислотной схеме затруднительна утилизация гидролиз ной серной кислоты;
- диоксид титана более высокой чистоты, а качество получаемого из него пигмента выше, чем получаемого серно кислотным способом.
