钛铁精矿熔炼通常是在三相埋弧电炉中进行，大型生产厂一般用密闭电炉，从而 减小热量损失，提高钛回收率，减少粉尘，改善劳动条件，回收利用生成的 CO。电 炉的正常操作程序可概括为：捣料→加料→放下电极→送电熔炼→放渣→下一个周期 作业。一般采用两段还原熔炼提高电弧炉的生产效率和降低电耗，即先用回转炉或沸 腾炉中在固相中还原钛铁矿中的大部分氧化铁，预还原后的炉料送入电炉中进行造渣 熔化分离。

1。2。3   四氯化钛的制备

二氧化钛与氯气的反应式如下：

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) （1-5）

从工业生产条件和角度来看，二氧化钛与氯气直接反应不能自动进行，但是在碳 存在的条件下，反应在较低温度下就能进行，总反应式如下：

TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)=TiCl4(g)+CO2(g) （1-6）

根据 TiO2 加碳可能发生的反应，系统气相可能存在 TiCl4，CO2，COCl2 和 Cl2 等。在 600-900℃下绿的平衡分压很小，从而说明二氧化钛在加碳的条件下的反应是不可逆 的。钛渣中除了钛氧化物外还有一定数量的氧化物杂质，其与氯气的反应能力由大到 小顺序为：K2O>Na2O>CaO>MgO>MnO>FeO>TiO2>Al2O3>SiO2。影响氯化速度的因

素有温度、氯气分压、氯气流速、沸腾层内二氧化钛质量分数、物料特性等，其影响 如下：

（1）在 700 ℃以下氯化速度随温度提高而加快，当温度超过 700 ℃时，强化氯 化速度的主要途径是改善扩散条件，增大反应物浓度；

（2）提高氯气分压有利于提高反应速度；

（3）在一定的氯气线速度范围内，氯气流速增加会加快氯化速度，当氯气线速 度超过一定值时，对反应速度无明显影响，并使氯气利用率降低；

（4）当反应温度一定时，扩散区和熔盐氯化层内的二氧化钛质量分数提高会加 快氯化速度；

（5）钛渣颗粒效能，比表面积大有利于反应进行，含碳原料种类对氯化速度有 很大影响（木炭最好，其次活性石油焦，再次之是煅烧过的石油焦，钛渣比金红石精 矿氯化速度大）。

四氯化钛的生产方式有很多，但是工业生产主要采用固定床氯化、沸腾氯化和熔 盐氯化三种方法，其中，固定床氯化已基本被淘汰。沸腾氯化是利用一定的固体物料 被流动流体托起，在反应区剧烈翻动如同液体沸腾一般的特点，强化气相-固相（液 相-固相）接触过程的方法。熔盐氯化法是将组成和性质一定的混合盐在熔盐氯化炉 中熔化，加入富钛渣和碳质还原剂，并通以氯气进行氯化的方法。两种生产方法各有 优缺点。熔盐氯化法原料适应性强，可以适应含高钙、镁的富钛渣，而沸腾氯化只使 用镁、钙含量低的钛矿；熔盐氯化法中四氯化钛的分压要比沸腾氯化法中的高，四氯 化钛分压高有利于其冷凝；熔盐氯化生产的粗四氯化钛中杂质较少，但是其生产需要 消耗熔盐会产生废盐，增加“三废”处理负担。

粗四氯化钛中含有杂质，根据杂质在四氯化钛中的溶解能力可分为固体悬浮物和 溶解于四氯化钛的杂质。工业上一般采取过滤去除固体悬浮颗粒，物理法和化学法除 去溶解性杂质。物理法即蒸馏或精馏，利用四氯化钛中杂质和四氯化钛的沸点不同， 从而出去杂质。而钒的沸点与四氯化钛相近，不能通过物理法出去，要通过化学方法 除杂。通常工业除钒使用铜或铝法、硫化氢法和碳氢化物法，这些方法都是利用四价 钒化物（VOCl2）难溶于四氯化钛而将五价 VOCl3 还原成四价 VOCl2 来除钒。文献综述