JP3995557B2

JP3995557B2 - Method for producing titanium tetrachloride

Info

Publication number: JP3995557B2
Application number: JP2002234808A
Authority: JP
Inventors: 文人荒井; 山本　　仁; 茂行田尻
Original assignee: Toho Titanium Co Ltd
Current assignee: Toho Titanium Co Ltd
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: JP2004075418A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四塩化チタンの製造方法に係り、特に、塩化炉で生成された四塩化チタンガスを冷却して四塩化チタンを製造し、併せて四塩化チタンのスラリー乾燥を行うための、四塩化チタンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精製四塩化チタンは、以下の製造工程を経て製造される。まず、チタン鉱石であるルチルまたはイルメナイトとコークスを、１０００℃近傍に加熱された塩化炉内で、塩素含有ガスと反応させることにより四塩化チタンガスが生成される。
【０００３】
塩化炉で製造された四塩化チタンガスは、冷却装置に導かれて所定温度まで冷却され、大半の不純物が凝縮除去された後、次いで凝縮工程にて四塩化チタンの沸点以下まで冷却されて、液状の四塩化チタンが回収される。回収された液状四塩化チタンは、塩化炉からキャリーオーバーした鉱石やコークス、或いは鉄，アルミニウム，バナジウム等の不純物が含まれているので、前記四塩化チタンは、粗四塩化チタンと称される。粗四塩化チタン中に溶解または混合されている不純物は、蒸留工程において除去され精製四塩化チタンとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記粗四塩化チタンは、蒸留工程を経て精製されるが、この過程で固形及び液状の不純物が濃縮された四塩化チタン（以下、「四塩化チタンスラリー」と呼ぶ場合がある。）が蒸留工程内に残留蓄積する。蒸留工程内に残留蓄積された四塩化チタンスラリーは、系外に排出して水処理されてきた。
【０００５】
上記四塩化チタンの製造において、製造効率の向上を図るとともに、製造工程で副生される四塩化チタンスラリーの処理を好適に行うために、四塩化チタンガスの冷却と、四塩化チタンスラリーの乾燥を効率よくかつ安定的に行うことができる技術が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、四塩化チタンの製造において、四塩化チタンガスの冷却及び温度制御と、四塩化チタンスラリーの乾燥を同時にかつ効率的に行わしめることができる四塩化チタンの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては前記したような課題を解決すべく鋭意検討してきたところ、四塩化チタン製造における冷却工程において、四塩化チタンスラリーと塩化炉で生成した四塩化チタンガスとを接触させることにより、四塩化チタンスラリーの乾燥と四塩化チタンガスの冷却を同時にかつ効率良く安定的に行い得ることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、前記課題は、本発明の請求項１に係る四塩化チタンの製造方法によれば、塩化炉にてチタン鉱石を塩素化した後、冷却工程，凝縮工程，蒸留工程を経て四塩化チタンを製造する方法において、
前記塩化炉下流側に位置する冷却工程の冷却塔内において、固形不純物と液状不純物及び液状四塩化チタンからなる四塩化チタンスラリーを噴霧して生成された体積メジアン径が３００μｍ以下の液滴と前記塩化炉で生成した四塩化チタンガスを接触させるときに、前記四塩化チタンガスを鉛直方向に下方から上方に向けて流し、前記四塩化チタンスラリーを上方から下方に向けて噴霧し、両者を向流接触させ、前記四塩化チタンスラリー中の固形不純物の乾燥と前記四塩化チタンガスの冷却工程出口における温度を四塩化チタンの沸点以上であって２００℃以下となるような冷却を同時に行わせること、により解決される。
【０００９】
このように、四塩化チタンガスと四塩化チタンスラリーを向流接触させることにより、四塩化チタンガスと四塩化チタンスラリーが効率良く接触し、四塩化チタンスラリーの乾燥と四塩化チタンガスの冷却を十分に行うことが可能となる。
【００１０】
このような操作を行うことで、四塩化チタンスラリー中の固形不純物および／または液状不純物が凝縮して固化した不純物を効率よく乾燥でき、また、四塩化チタンガスを所定の温度まで冷却することにより、四塩化チタンガス中に含有される不純物ガス成分も選択的に凝縮乾燥して四塩化チタンガスから分離除去することができる。
【００１１】
また前記課題は、本発明の請求項２に係る四塩化チタンの製造方法によれば、塩化炉にてチタン鉱石を塩素化した後、冷却工程，凝縮工程，蒸留工程を経て四塩化チタンを製造する方法において、
前記塩化炉下流側に位置する冷却工程の冷却塔内において、固形不純物と液状不純物及び液状四塩化チタンからなる四塩化チタンスラリーを噴霧して生成された体積メジアン径が３００μｍ以下の液滴と前記塩化炉で生成した四塩化チタンガスを接触させるときに、前記四塩化チタンガスを鉛直方向に上方から下方に向けて流し、前記四塩化チタンスラリーを上方から下方に向けて噴霧し、両者を並流接触させ、前記四塩化チタンスラリー中の固形不純物の乾燥と前記四塩化チタンガスの冷却工程出口における温度を四塩化チタンの沸点以上であって２００℃以下となるような冷却を同時に行わせること、により解決される。
【００１２】
また、前記四塩化チタンガスと前記四塩化チタンスラリーとを接触させる工程において、前記四塩化チタンガスを鉛直方向に上方から下方に向けて流し、前記四塩化チタンスラリーを上方から下方に向けて噴霧する。このように、四塩化チタンガスと四塩化チタンスラリーを並流接触させることにより、四塩化チタンスラリー中の固形物や、四塩化チタンガスの冷却中に析出する微細な固形残さを効率良く回収することができる。
【００１３】
また、前記四塩化チタンスラリーを高圧噴霧して微細な液滴とし、前記四塩化チタンガスと接触させることにより、四塩化チタンスラリーの乾燥を効率的に行うことが可能となる。
【００１４】
具体的には、四塩化チタンスラリーの噴霧圧力が５Ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ〜３０Ｋｇ／ｃｍ^２Ｇであり、このような噴霧圧力に設定することで、冷却工程に噴霧された液滴の体積メジアン径を３００μｍ以下とすることができる。
【００１５】
また、前記冷却工程出口における四塩化チタンガスの温度を、四塩化チタンの沸点以上２００℃以下になるようにすると好適である。これは、四塩化チタンの温度を沸点以上２００℃以下とすることにより、四塩化チタンガス中に含まれるニオブやアルミニウムの塩化物の量を増加させることなく、四塩化チタンスラリーを乾燥するための十分な温度を保つことができるためである。
【００１６】
さらに、前記冷却工程に流す四塩化チタンガスを旋回させつつ供給することにより、四塩化チタンガスと四塩化チタンスラリーを効率よく接触させることができ好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、本発明のなかで、塩化炉で生成された四塩化チタンガスを鉛直方向に下方から上方に流し、一方、四塩化チタンスラリーは、上方から下方に向けて流して両者を向流接触させる態様に関するものである。
【００１８】
なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１９】
図１及び図２は本発明の実施例を示すものであり、図１は本発明の四塩化チタンの製造方法を示す説明図、図２は四塩化チタンの製造に用いられる製造装置の一例を示す説明図である。
【００２０】
四塩化チタンの製造方法は、塩化炉１にて四塩化チタンガスを生成する工程と、冷却塔３にて四塩化チタンガスを冷却する工程と、凝縮塔７にて四塩化チタンガスを凝縮して液状四塩化チタンを回収する工程および前記液状四塩化チタンを精製して、精製四塩化チタンを得る蒸留工程とを主たる工程として備えている。
【００２１】
そして、本例の四塩化チタンの製造方法は、冷却工程においては、四塩化チタンガスと、液状四塩化チタンと固形及び液状の不純物を含む固形物からなる四塩化チタンスラリーとを向流接触させて、四塩化チタンガスの冷却と、四塩化チタンスラリーの乾燥とを同時に行わせることができる。
【００２２】
四塩化チタンガスの生成工程では、１０００℃近傍まで加熱された塩化炉１で流動状態にあるチタン鉱石とコークスが、塩化炉底部から供給された塩素ガスと流動接触しつつ反応して、これにより四塩化チタンガスが生成される。塩化炉１で生成された四塩化チタンガス（不純物ガス及び固形不純物を含むが、以下、単に四塩化チタンガスと表現する場合がある。）は、接続導管２を経由して冷却塔３に導かれる。
【００２３】
冷却塔３では、四塩化チタンガスと四塩化チタンスラリーが向流接触する工程が行われ、この工程により、四塩化チタンガスが冷却され、同時に四塩化チタンスラリーに含まれる不純物の乾燥がなされる。
【００２４】
塩化炉１から冷却塔３に導かれた四塩化チタンガスは、冷却塔３の頂部から噴霧された四塩化チタンのスラリーと向流接触して２００℃付近まで冷却される。冷却された四塩化チタンガスは次いで、凝縮塔７に導かれる。
【００２５】
また、冷却塔３の頂部から噴霧された四塩化チタンスラリー中の固形残さは、塩化炉１から導かれた高温の四塩化チタンガスと接触して乾燥され、重力により冷却塔３の底部に沈積する。
【００２６】
また、四塩化チタンスラリー中の液状四塩化チタンは、蒸発して四塩化チタンガスとなり、塩化炉１から導入された四塩化チタンガスと共に凝縮塔７に導かれる。
【００２７】
冷却塔３にて冷却された四塩化チタンガスの出口温度は四塩化チタンの沸点以上〜２５０℃の範囲に制御することが好ましい。好ましくは、１５０℃から２００℃の範囲に制御することが好ましい。
【００２８】
これは、四塩化チタンガスの出口温度が２００℃を超えるようになると、凝縮塔７に持ち込まれる四塩化チタンガス中に含まれるニオブやアルミニウムの塩化物の量が増加して、当該工程で凝縮回収される四塩化チタン中のニオブやアルミニウムの濃度が上昇して好ましくないためである。
【００２９】
また、冷却塔３の出口での四塩化チタンガスの温度を１５０℃以下に制御しようとすると、冷却塔３における四塩化チタンスラリーの乾燥が不充分となり、乾燥残さを水処理する場合の白煙の発生原因になる。
【００３０】
このため、前記したように、四塩化チタンガスの出口温度を１５０℃から２００℃の温度範囲になるように制御することが好ましく、また、できる限り一定になるように制御することが好ましい。
【００３１】
四塩化チタンガスの出口温度を一定に制御するためには、冷却塔３の出口温度を連続的に検出して、冷却塔３に供給する四塩化チタンスラリーの噴霧量を自動的に制御する設備仕様とすることで達成できる。
【００３２】
四塩化チタンスラリーの噴霧量について、調整可能とするため、四塩化チタンスラリー供給装置９を例えば次に述べるような構成とすると良い。以下、冷却塔３に設けられた四塩化チタンスラリー供給装置９について説明する。四塩化チタンスラリー供給装置９は、図示しない供給管と、この供給管に連結された噴霧ノズルとから構成されている。供給管には、移送手段としてのポンプ及び移送管を介して、蒸留工程より四塩化チタンスラリーが供給される。
【００３３】
四塩化チタンスラリー供給装置９の噴霧ノズルからは、冷却塔３内を上昇する四塩化チタンガスの流れに向けて、四塩化チタンスラリーが噴霧される。四塩化チタンスラリー供給装置９は複数配設されており、それぞれの四塩化チタンスラリー供給装置９の噴霧ノズルから四塩化チタンスラリーが噴霧される。
【００３４】
各噴霧ノズルに対する最適流量は、それぞれ異なるように構成されているので、塩化炉１から導かれる四塩化チタンガス流量に応じた最適な噴霧ノズルを選択することにより、四塩化チタンスラリーの噴霧量を好適に調整することができる。
【００３５】
例えば、四塩化チタンガスの生成量が多い夜間では、大流量の四塩化チタンスラリーを供給可能な噴霧ノズルを備えた各四塩化チタンスラリー供給装置９を使用し、四塩化チタンガスの生成量が少ない昼間では、小流量の四塩化チタンスラリーを供給する噴霧ノズルを備えた各四塩化チタンスラリー供給装置９を選択的に使用する。
【００３６】
なお、噴霧ノズルの選択及び切換えは、手動もしくは自動で行う。自動で行う場合は、例えば、四塩化チタンスラリーの集積部と、各四塩化チタンスラリー供給装置９へとの間に制御機器を配設することで達成される。
【００３７】
制御機器には、四塩化チタンガスの出口温度に応じて、各四塩化チタンスラリー供給装置９への四塩化チタンスラリーの供給量を調整する処理を実行させる制御部及びプログラムが搭載される。そして、プログラムに従って、各四塩化チタンスラリー供給装置９へのスラリー供給の有無や、その供給量が調整される。なお、四塩化チタンガスの出口温度に加えて、塩化炉１での四塩化チタンガスの生成量や、予め決められた時間帯に応じて噴霧ノズルを予め選択しておき、四塩化チタンスラリーの供給量を調整する構成としても良い。
【００３８】
このようにして、塩化炉１から排出される四塩化チタンガスの量に応じて、冷却塔３に適量の四塩化チタンスラリーが噴霧され、四塩化チタンガスの冷却と、四塩化チタンスラリーの乾燥がバランス良く行われ、四塩化チタンガスの出口温度が一定に保たれる。
【００３９】
なお、使用されていない四塩化チタンスラリー供給装置９を、そのまま冷却塔３内で高温の四塩化チタンガス中にさらしておくと、噴霧ノズルまたは供給管に残留した四塩化チタンスラリーに含まれる固形分が乾固し、噴霧ノズルまたは供給管が閉塞してスラリー噴霧を再開できない場合が考えられる。
【００４０】
このため、使用されていない四塩化チタンスラリー供給装置９については、窒素ガス等の不活性ガスを常に流通させておく方が好ましい。これにより、噴霧ノズル及び供給管の閉塞を防止することができる。
【００４１】
或いは、四塩化チタンスラリーを噴霧した後、蒸留工程を経て形成された精製四塩化チタンを、短時間に供給して、噴霧ノズルと供給管を洗浄するようにしても良い。或いは、供給管にドレン抜き部を設け、定期的に供給管内の滞留物を抜き取るようにしても良い。
【００４２】
さらにまた、四塩化チタンスラリーを供給していないときには、四塩化チタンスラリー供給装置９を、冷却塔３の外に退避させておくことも、ノズル閉塞防止の上からは有効な手段の一つである。この場合は、四塩化チタンスラリー供給装置９の収納部を設け、四塩化チタンスラリーを供給していないときには、収納部に位置させるようにすると良い。
【００４３】
四塩化チタンスラリー供給装置９を収納部に退避させるときは、ゲートバルブやシール部材を用いて、四塩化チタンスラリー供給装置９の移動に伴って外部からの空気が冷却塔３に侵入したり、或いは冷却塔３内の四塩化チタンガスが外部へ漏れないようにすることが好ましい。また、このような構成をとることで、噴霧ノズルが高温の四塩化チタンガスと接触することが避けられるので、噴霧ノズルの閉塞防止にも有効である。
【００４４】
四塩化チタンスラリー供給装置９の噴霧ノズルとしては、種々の形式のものが利用できるが、四塩化チタンスラリーの乾燥を十分に行うという点から、できる限り微粒滴が得られ、しかも目詰まりしにい噴霧ノズルを選択することが望ましい。
【００４５】
また、四塩化チタンスラリーの供給量によらず、噴霧液滴の粒径が変化しがたい特性を有する噴霧ノズルを選定することが好ましい。さらに、噴霧された四塩化チタンスラリーの滴が微粒で、しかも高い流量を確保できる噴霧ノズルが好ましい。
【００４６】
なお、噴霧ノズルから噴霧される四塩化チタンスラリーの噴霧角が、３０°〜１００°、好ましくは５０°〜９０°となるよう構成することにより、四塩化チタンスラリーが冷却塔３の内壁に衝突することを回避でき、冷却塔内面への固形物の付着防止にも好適である。
【００４７】
前記の冷却塔３の頂部から噴霧される四塩化チタンスラリーの液滴は乾燥を十分に行うという点からは微細にして、比表面積を大にして、高温ガスとの接触面積を増やすことが好ましい。具体的には、体積メジアン径を４００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下にすることが好ましい。ただし、過度に微細な液滴を生成させようとすると噴霧ノズルの口径を小さくする必要があり、ひいてはノズルの閉塞を伴う場合があるので数１０μｍ程度を下限にするようなノズルを選定する方が現実的である。噴霧ノズルとしては、スプレー乾燥用の一般的な噴霧ノズルを利用することができるが、固形スラリーを噴霧媒体とするため耐磨耗性のある材料を選択することが好ましい。
【００４８】
前記した微細な液滴のスラリーを噴霧するには、噴霧ノズルの口径を小さくする以外に、適切な背圧を選ぶことも重要である。本発明では、背圧を５Ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ〜３０Ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ程度とすることが好ましい。このような背圧を選択することで、前記したような微細な四塩化チタンスラリーの液滴を生成することができる。
【００４９】
一方、塩化炉１から冷却塔３に導かれた四塩化チタンガスが冷却される間に、当該四塩化チタンガス中に含まれる鉄やアルミニウム、ニオブあるいはマンガン等の塩化物ガス成分も凝縮乾燥されて、冷却塔３の底部に沈降する。また、塩化炉１から排出された四塩化チタンガス中に含まれる鉱石やコークス等の微粉も同時に沈降分離される。
【００５０】
冷却塔３の底部に沈積した乾燥残さは、系外に抜き出された後、固形残さ処理設備８において水処理される。乾燥残さは、冷却塔３の底部に内装された粉体切り出し装置（図示せず）により、間欠的に系外に抜き出される。
【００５１】
なお、冷却塔３に四塩化チタンガスを導入する際に、四塩化チタンガスを、冷却塔３の円周と斜めに直交する方向に導入して、冷却塔３内に旋回上昇流を形成させるようにしても良い。
【００５２】
上記のように、四塩化チタンガスを旋回上昇させることにより、四塩化チタンスラリを噴霧したときに、四塩化チタンガスと液状四塩化チタンスラリーをより均一に熱交換することができ、四塩化チタンガスの冷却と、四塩化チタンスラリーの乾燥を同時に好適に行うことができる。
【００５３】
また、このような旋回流を形成することにより、四塩化チタンガス中の残さが冷却塔３の内壁に固着成長することを抑制することもできる。
【００５４】
なお、より効率よく四塩化チタンガスの冷却を行うために、冷却塔３の周りにジャケットを設けてそこに冷却用ガスを流し、外壁温度を２００℃〜４００℃に保持し、冷却塔３の周りからの冷却を促進するようにしても良い。
【００５５】
冷却塔３で不純物成分が除去された四塩化チタンガスは、凝縮塔７に導かれて四塩化チタンの沸点以下まで冷却されて液状四塩化チタンが回収される。当該液状四塩化チタンには、若干の固形不純物や液状の不純物が含まれているので粗四塩化チタンと呼ばれる場合がある。
【００５６】
凝縮塔７の頂部からは、冷却された液状四塩化チタンが噴霧される。凝縮塔７に導入された四塩化チタンガスは、上記冷却された液状四塩化チタンと接触して熱交換され液状の粗四塩化チタンが得られる。
【００５７】
凝縮塔７では、上記のように液状四塩化チタンが噴霧される他、水冷ジャケット等を併設することにより、四塩化チタンガスの冷却が行われる。凝縮塔７において凝縮された粗四塩化チタンは、蒸留工程に送られる。なお、凝縮塔７で四塩化チタンガスが凝縮除去された残りのガスは、排ガス処理設備に導かれて処理される。
【００５８】
蒸留工程に送られた粗四塩化チタンは、図示しない精留塔を通過させることで不純物が除去され精製四塩化チタンとなる。一方、精製中に分離された不純物は四塩化チタンスラリーの形で副生する。この四塩化チタンスラリーは、前記したように、冷却塔３に戻されて噴霧乾燥処理される。
【００５９】
なお、冷却塔３と凝縮塔７の間に、導管４及び６を介して、ガスサイクロン５を介装させることもできる。ガスサイクロン５を設けることにより、冷却塔３から排出される四塩化チタンガスに含まれる固形物や不純物を効果的に除去することが可能となる。
【００６０】
すなわち、塩化炉１で生成された四塩化チタンガスは、冷却塔３を通過する間に、大半の固形物や冷却中に析出した不純物が沈降分離される。しかし、四塩化チタンガスは冷却塔３内を下方から上方に流れているので、重力よりも四塩化チタンガスの流れの抵抗が大きい場合には、析出した不純物は沈降せずに、冷却塔３の下流にある凝縮塔７に逸流する。
【００６１】
凝縮塔７に持ち込まれた微粒残さは、液化した四塩化チタンと共に粗四塩化チタンとして蒸留工程に導かれて精製される。蒸留工程では、微粒残さは四塩化チタンスラリーとして分離されるので、凝縮塔７に持ち込まれる微粒残さの量が多くなれば、冷却塔３で乾燥処理される四塩化チタンスラリーの量も増加することになる。このため、凝縮塔７に入る前に、前記の微粒残さをできるだけ系外に排出しておくことが好ましい。
【００６２】
冷却塔３と凝縮塔７との間にガスサイクロン５を介装させることは、冷却塔３から排出される四塩化チタンガスに含まれる微粒残さの分離除去には有効であり、これにより、系内を循環する残さ量を減らすことができるので、処理すべき四塩化チタンスラリーの量も減少させることができるという好ましい状況をもたらす。
【００６３】
なお、鉱石の種類や工程の変動により四塩化チタンガスの温度制御に比べて、四塩化チタンスラリーの処理が問題となる場合には、塩化炉１で発生した四塩化チタンガスを冷却塔３の上方から下方に向けて流し、また、四塩化チタンスラリーも上方から下方に向けて流し、両者を並流接触させると良い。
【００６４】
すなわち、高温の四塩化チタンガスと四塩化チタンスラリーを並流に接触させることで、四塩化チタンスラリー中の固形物や、四塩化チタンガスの冷却中に析出する微細な固形残さを、冷却塔３の底部にて効率良く回収することができる。したがって、冷却塔３の下流に位置する凝縮塔７への微粒残さの逸流を抑制でき、系内に滞留する残さの量も抑制することできる。
【００６５】
【実施例】
本発明の製造方法により、四塩化チタンの製造を行った。
１５０００Ｌ／ｍｉｎの塩素ガスを塩化炉に供給し、四塩化チタンスラリーを冷却工程の冷却塔頂部から噴霧した。四塩化チタンスラリーの噴霧量は、冷却塔出口温度が２００℃近傍に一定になるように自動制御させて行った。
【００６６】
その結果、目標温度に対して、±１０℃の範囲内で制御することができた。また、冷却塔底部に回収された残さの乾燥状態は良好であり、水処理時に白煙が発生することはほとんどなかった。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の四塩化チタンの製造方法によれば、冷却塔において、四塩化チタンガスと、微粒化された四塩化チタンスラリーとを向流または並流接触させることで、冷却塔の頂部から噴霧された四塩化チタンスラリー中の固形残さは、塩化炉から導かれた高温の四塩化チタンガスと接触して乾燥され、重力により冷却塔の底部に沈積させることができ、四塩化チタンガスの冷却と四塩化チタンスラリーの乾燥を同時にかつ安定して行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の四塩化チタンの製造方法を示す説明図である。
【図２】四塩化チタンの製造に用いられる製造装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１塩化炉
２接続導管
３冷却塔
４導管
５ガスサイクロン
６導管
７凝縮塔
８固形残さ処理設備
９四塩化チタンスラリー供給装置
Ｓ四塩化チタン製造装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing titanium tetrachloride, and more particularly, for producing titanium tetrachloride by cooling titanium tetrachloride gas produced in a chlorination furnace, and for slurry drying of titanium tetrachloride. The present invention relates to a method for producing titanium chloride.
[0002]
[Prior art]
Purified titanium tetrachloride is manufactured through the following manufacturing process. First, titanium tetrachloride gas is produced by reacting rutile or ilmenite, which is a titanium ore, and coke with a chlorine-containing gas in a chlorination furnace heated to around 1000 ° C.
[0003]
The titanium tetrachloride gas produced in the chlorination furnace is led to a cooling device and cooled to a predetermined temperature, and after most impurities are condensed and removed, it is cooled to below the boiling point of titanium tetrachloride in the condensation step, Liquid titanium tetrachloride is recovered. Since the recovered liquid titanium tetrachloride contains impurities such as ore and coke carried over from the chlorination furnace, or iron, aluminum, vanadium, etc., the titanium tetrachloride is referred to as crude titanium tetrachloride. Impurities dissolved or mixed in the crude titanium tetrachloride are removed in the distillation step to become purified titanium tetrachloride.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The crude titanium tetrachloride is refined through a distillation process. In this process, titanium tetrachloride enriched with solid and liquid impurities (hereinafter sometimes referred to as “titanium tetrachloride slurry”) is distilled. Accumulated residual in. The titanium tetrachloride slurry remaining and accumulated in the distillation process has been discharged out of the system and treated with water.
[0005]
In the production of titanium tetrachloride, the titanium tetrachloride gas is cooled and the titanium tetrachloride slurry is dried in order to improve the production efficiency and to appropriately treat the titanium tetrachloride slurry produced as a by-product in the production process. Thus, a technique that can efficiently and stably perform the process has been desired.
[0006]
An object of the present invention is to provide a titanium tetrachloride production method capable of simultaneously and efficiently performing titanium tetrachloride gas cooling and temperature control and titanium tetrachloride slurry drying in the production of titanium tetrachloride. There is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, intensive studies have been made to solve the above-described problems. In the cooling step in the production of titanium tetrachloride, the titanium tetrachloride slurry and titanium tetrachloride gas generated in a chlorination furnace are brought into contact with each other, thereby bringing about The inventors have found that the drying of the titanium chloride slurry and the cooling of the titanium tetrachloride gas can be performed simultaneously, efficiently and stably, and the present invention has been completed.
[0008]
That is, according to the method for producing titanium tetrachloride according to claim 1 of the present invention, the titanium tetrachloride is chlorinated in a chlorination furnace, and then the titanium tetrachloride is passed through a cooling step, a condensation step, and a distillation step. In the manufacturing method,
In the cooling tower of the cooling step located on the downstream side of the chlorination furnace, a droplet having a volume median diameter of 300 μm or less generated by spraying a titanium tetrachloride slurry comprising solid impurities, liquid impurities, and liquid titanium tetrachloride; When the titanium tetrachloride gas generated in the chlorination furnace is brought into contact, the titanium tetrachloride gas is allowed to flow vertically downward from above, and the titanium tetrachloride slurry is sprayed downward from above, and both are directed. The solid impurities in the titanium tetrachloride slurry are dried and the titanium tetrachloride gas is cooled at the outlet of the cooling step so that the temperature is not less than the boiling point of titanium tetrachloride and not more than 200 ° C. It is solved by.
[0009]
In this way, by bringing the titanium tetrachloride gas and the titanium tetrachloride slurry into countercurrent contact, the titanium tetrachloride gas and the titanium tetrachloride slurry efficiently contact each other, and the titanium tetrachloride slurry is dried and the titanium tetrachloride gas is cooled. It is possible to perform sufficiently.
[0010]
By performing such an operation, the solid impurities and / or liquid impurities in the titanium tetrachloride slurry can be efficiently dried and the solidified impurities can be efficiently dried, and the titanium tetrachloride gas is cooled to a predetermined temperature. The impurity gas component contained in the titanium tetrachloride gas can also be selectively condensed and dried and separated and removed from the titanium tetrachloride gas.
[0011]
According to the method for producing titanium tetrachloride according to claim 2 of the present invention, the titanium ore is chlorinated in a chlorination furnace, and then titanium tetrachloride is produced through a cooling step, a condensation step, and a distillation step. In the way to
In the cooling tower of the cooling step located on the downstream side of the chlorination furnace, a droplet having a volume median diameter of 300 μm or less generated by spraying a titanium tetrachloride slurry comprising solid impurities, liquid impurities, and liquid titanium tetrachloride; When the titanium tetrachloride gas generated in the chlorination furnace is brought into contact, the titanium tetrachloride gas is allowed to flow vertically from above to below, and the titanium tetrachloride slurry is sprayed from above to below. The solid impurities in the titanium tetrachloride slurry are dried and the titanium tetrachloride gas is cooled at the outlet of the cooling step so that the temperature is not less than the boiling point of titanium tetrachloride and not more than 200 ° C. It is solved by.
[0012]
Further, in the step of bringing the titanium tetrachloride gas into contact with the titanium tetrachloride slurry, the titanium tetrachloride gas is caused to flow vertically from above to below, and the titanium tetrachloride slurry is sprayed from above to below. you. In this way, by bringing the titanium tetrachloride gas and the titanium tetrachloride slurry into contact with each other in parallel, the solid matter in the titanium tetrachloride slurry and the fine solid residue deposited during the cooling of the titanium tetrachloride gas are efficiently recovered. be able to.
[0013]
In addition, the titanium tetrachloride slurry can be efficiently dried by high-pressure spraying into fine droplets and contacting with the titanium tetrachloride gas.
[0014]
Specifically, the four spray pressure of titanium chloride slurry is ^{5Kg / cm 2 G~30Kg / cm 2} G, by setting such a spray pressure, volume median diameter of the sprayed cooling process the droplets Can be made 300 μm or less .
[0015]
Further, it is preferable that the temperature of the titanium tetrachloride gas at the outlet of the cooling step is set to be not less than the boiling point of titanium tetrachloride and not more than 200 ° C. This is for drying the titanium tetrachloride slurry without increasing the amount of niobium or aluminum chloride contained in the titanium tetrachloride gas by setting the temperature of the titanium tetrachloride to the boiling point or higher and 200 ° C. or lower . This is because a sufficient temperature can be maintained.
[0016]
Further, it is preferable that titanium tetrachloride gas and titanium tetrachloride slurry are efficiently brought into contact with each other by supplying the titanium tetrachloride gas flowing in the cooling step while swirling.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, in the present invention, titanium tetrachloride gas generated in a chlorination furnace is caused to flow vertically from below to above, while titanium tetrachloride slurry is caused to flow from above to below. It is related with the aspect which makes both counter-current contact.
[0018]
The members, arrangements, and the like described below are not intended to limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
[0019]
1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory view showing a method for producing titanium tetrachloride according to the present invention. FIG. 2 shows an example of a production apparatus used for producing titanium tetrachloride. It is explanatory drawing shown.
[0020]
The production method of titanium tetrachloride includes a step of generating titanium tetrachloride gas in the chlorination furnace 1, a step of cooling titanium tetrachloride gas in the cooling tower 3, and the condensation of titanium tetrachloride gas in the condensation tower 7. The main steps are a step of recovering liquid titanium tetrachloride and a distillation step of purifying the liquid titanium tetrachloride to obtain purified titanium tetrachloride.
[0021]
In the cooling process, the titanium tetrachloride production method of the present example makes countercurrent contact between titanium tetrachloride gas, liquid titanium tetrachloride, and a titanium tetrachloride slurry made of a solid containing solid and liquid impurities. Thus, cooling of the titanium tetrachloride gas and drying of the titanium tetrachloride slurry can be performed simultaneously.
[0022]
In the production process of titanium tetrachloride gas, titanium ore and coke which are in a fluid state in the chlorination furnace 1 heated to about 1000 ° C. react with the chlorine gas supplied from the bottom of the chlorination furnace in fluid contact with each other. Titanium tetrachloride gas is produced. Titanium tetrachloride gas generated in the chlorination furnace 1 (including impurity gas and solid impurities, but may be simply referred to as titanium tetrachloride gas hereinafter) is guided to the cooling tower 3 via the connecting conduit 2. It is burned.
[0023]
In the cooling tower 3, a step in which the titanium tetrachloride gas and the titanium tetrachloride slurry are in countercurrent contact with each other is performed. In this step, the titanium tetrachloride gas is cooled, and at the same time, impurities contained in the titanium tetrachloride slurry are dried. .
[0024]
The titanium tetrachloride gas introduced from the chlorination furnace 1 to the cooling tower 3 is cooled to about 200 ° C. in countercurrent contact with the slurry of titanium tetrachloride sprayed from the top of the cooling tower 3. The cooled titanium tetrachloride gas is then led to the condensation tower 7.
[0025]
Further, the solid residue in the titanium tetrachloride slurry sprayed from the top of the cooling tower 3 is dried in contact with the high-temperature titanium tetrachloride gas introduced from the chlorination furnace 1 and deposited on the bottom of the cooling tower 3 by gravity. To do.
[0026]
Further, the liquid titanium tetrachloride in the titanium tetrachloride slurry is evaporated to become titanium tetrachloride gas, and is led to the condensation tower 7 together with the titanium tetrachloride gas introduced from the chlorination furnace 1.
[0027]
It is preferable that the outlet temperature of the titanium tetrachloride gas cooled in the cooling tower 3 is controlled in the range of the boiling point of titanium tetrachloride to 250 ° C. Preferably, the temperature is controlled in the range of 150 ° C to 200 ° C.
[0028]
This is because when the outlet temperature of the titanium tetrachloride gas exceeds 200 ° C., the amount of niobium or aluminum chloride contained in the titanium tetrachloride gas brought into the condensing tower 7 is increased and condensed in this process. This is because the concentration of niobium and aluminum in the recovered titanium tetrachloride is not preferable.
[0029]
In addition, if the temperature of the titanium tetrachloride gas at the outlet of the cooling tower 3 is controlled to 150 ° C. or less, the titanium tetrachloride slurry in the cooling tower 3 is not sufficiently dried, and white smoke in the case where the drying residue is treated with water. Cause the occurrence of
[0030]
For this reason, as described above, the outlet temperature of the titanium tetrachloride gas is preferably controlled so as to be in the temperature range of 150 ° C. to 200 ° C., and is preferably controlled to be as constant as possible.
[0031]
In order to control the outlet temperature of the titanium tetrachloride gas at a constant level, equipment for continuously detecting the outlet temperature of the cooling tower 3 and automatically controlling the spray amount of the titanium tetrachloride slurry supplied to the cooling tower 3 This can be achieved by using specifications.
[0032]
In order to be able to adjust the spraying amount of the titanium tetrachloride slurry, the titanium tetrachloride slurry supply device 9 may be configured, for example, as described below. Hereinafter, the titanium tetrachloride slurry supply device 9 provided in the cooling tower 3 will be described. The titanium tetrachloride slurry supply device 9 includes a supply pipe (not shown) and a spray nozzle connected to the supply pipe. Titanium tetrachloride slurry is supplied to the supply pipe from the distillation step via a pump and a transfer pipe as transfer means.
[0033]
The titanium tetrachloride slurry is sprayed from the spray nozzle of the titanium tetrachloride slurry supply device 9 toward the flow of the titanium tetrachloride gas rising in the cooling tower 3. A plurality of titanium tetrachloride slurry supply devices 9 are arranged, and the titanium tetrachloride slurry is sprayed from the spray nozzle of each titanium tetrachloride slurry supply device 9.
[0034]
Since the optimum flow rate for each spray nozzle is configured to be different from each other, the spray amount of the titanium tetrachloride slurry can be set by selecting an optimum spray nozzle according to the flow rate of the titanium tetrachloride gas guided from the chlorination furnace 1. It can adjust suitably.
[0035]
For example, at night when the amount of titanium tetrachloride gas generated is large, each titanium tetrachloride slurry supply device 9 equipped with a spray nozzle capable of supplying a large flow rate of titanium tetrachloride slurry is used, and the amount of titanium tetrachloride gas generated is In a small daytime, each titanium tetrachloride slurry supply device 9 provided with a spray nozzle for supplying a small flow rate of titanium tetrachloride slurry is selectively used.
[0036]
In addition, selection and switching of the spray nozzle are performed manually or automatically. In the case of performing automatically, for example, it is achieved by disposing a control device between the titanium tetrachloride slurry accumulation unit and each titanium tetrachloride slurry supply device 9.
[0037]
The control device is equipped with a control unit and a program for executing processing for adjusting the supply amount of the titanium tetrachloride slurry to each titanium tetrachloride slurry supply device 9 according to the outlet temperature of the titanium tetrachloride gas. And according to a program, the presence or absence of the slurry supply to each titanium tetrachloride slurry supply apparatus 9 and its supply amount are adjusted. In addition to the outlet temperature of the titanium tetrachloride gas, a spray nozzle is selected in advance according to the amount of titanium tetrachloride gas produced in the chlorination furnace 1 and a predetermined time zone, and the titanium tetrachloride slurry It is good also as a structure which adjusts supply_amount | feed_rate.
[0038]
In this way, an appropriate amount of titanium tetrachloride slurry is sprayed on the cooling tower 3 in accordance with the amount of titanium tetrachloride gas discharged from the chlorination furnace 1, cooling the titanium tetrachloride gas, and drying the titanium tetrachloride slurry. Is performed in a well-balanced manner, and the outlet temperature of the titanium tetrachloride gas is kept constant.
[0039]
In addition, if the titanium tetrachloride slurry supply device 9 which is not used is exposed to high temperature titanium tetrachloride gas in the cooling tower 3 as it is, the solid contained in the titanium tetrachloride slurry remaining in the spray nozzle or the supply pipe It is conceivable that the slurry is solidified and the spray nozzle or the supply pipe is blocked and the slurry spray cannot be resumed.
[0040]
For this reason, about the titanium tetrachloride slurry supply apparatus 9 which is not used, it is preferable to always distribute | circulate inert gas, such as nitrogen gas. Thereby, obstruction | occlusion of a spray nozzle and a supply pipe | tube can be prevented.
[0041]
Alternatively, after spraying the titanium tetrachloride slurry, purified titanium tetrachloride formed through a distillation process may be supplied in a short time to clean the spray nozzle and the supply pipe. Alternatively, a drain removing portion may be provided in the supply pipe, and the accumulated matter in the supply pipe may be periodically extracted.
[0042]
Furthermore, when the titanium tetrachloride slurry is not supplied, it is one of effective means for preventing the nozzle blockage that the titanium tetrachloride slurry supply device 9 is retracted outside the cooling tower 3. is there. In this case, a storage unit for the titanium tetrachloride slurry supply device 9 is provided, and when the titanium tetrachloride slurry is not supplied, the storage unit may be positioned.
[0043]
When retracting the titanium tetrachloride slurry supply device 9 to the storage portion, using a gate valve or a seal member, air from the outside enters the cooling tower 3 as the titanium tetrachloride slurry supply device 9 moves, Alternatively, it is preferable to prevent the titanium tetrachloride gas in the cooling tower 3 from leaking outside. Further, by taking such a configuration, the spray nozzle can be prevented from coming into contact with the high-temperature titanium tetrachloride gas, which is effective in preventing the spray nozzle from being blocked.
[0044]
Various types of spray nozzles can be used as the titanium tetrachloride slurry supply device 9. From the viewpoint of sufficiently drying the titanium tetrachloride slurry, fine droplets can be obtained as much as possible and clogging is possible. It is desirable to select an appropriate spray nozzle.
[0045]
In addition, it is preferable to select a spray nozzle having a characteristic that the particle size of the spray droplets hardly changes regardless of the supply amount of the titanium tetrachloride slurry. Furthermore, the spray nozzle which can ensure the high flow volume with the droplet of the sprayed titanium tetrachloride slurry being a fine particle is preferable.
[0046]
The titanium tetrachloride slurry collides with the inner wall of the cooling tower 3 by configuring the spray angle of the titanium tetrachloride slurry sprayed from the spray nozzle to be 30 ° to 100 °, preferably 50 ° to 90 °. This is suitable for preventing the solid matter from adhering to the inner surface of the cooling tower.
[0047]
From the viewpoint of sufficiently drying the titanium tetrachloride slurry droplets sprayed from the top of the cooling tower 3, it is preferable to increase the specific surface area and increase the contact area with the high temperature gas. . Specifically, the volume median diameter is preferably 400 μm or less, more preferably 300 μm or less. However, if an excessively fine droplet is to be generated, it is necessary to reduce the diameter of the spray nozzle, and as a result, the nozzle may be clogged. Realistic. As the spray nozzle, a general spray nozzle for spray drying can be used. However, since a solid slurry is used as a spray medium, it is preferable to select a material having wear resistance.
[0048]
In order to spray the slurry of fine droplets described above, it is also important to select an appropriate back pressure in addition to reducing the diameter of the spray nozzle. In the present invention, it is preferable that the back pressure and ^{^{5Kg / cm 2 G~30Kg / cm 2}} G or so. By selecting such a back pressure, the fine titanium tetrachloride slurry droplets as described above can be generated.
[0049]
On the other hand, while the titanium tetrachloride gas introduced from the chlorination furnace 1 to the cooling tower 3 is cooled, chloride gas components such as iron, aluminum, niobium and manganese contained in the titanium tetrachloride gas are condensed and dried. And settles at the bottom of the cooling tower 3. In addition, fine powders such as ore and coke contained in the titanium tetrachloride gas discharged from the chlorination furnace 1 are simultaneously separated and settled.
[0050]
The dry residue deposited on the bottom of the cooling tower 3 is extracted out of the system and then subjected to water treatment in the solid residue treatment facility 8. The dry residue is intermittently extracted out of the system by a powder cutting device (not shown) installed at the bottom of the cooling tower 3.
[0051]
When introducing the titanium tetrachloride gas into the cooling tower 3, the titanium tetrachloride gas is introduced in a direction obliquely orthogonal to the circumference of the cooling tower 3 to form a swirling upward flow in the cooling tower 3. You may do it.
[0052]
As described above, the titanium tetrachloride gas is swirled and raised, and when the titanium tetrachloride slurry is sprayed, the titanium tetrachloride gas and the liquid titanium tetrachloride slurry can be more uniformly heat exchanged. The cooling of the gas and the drying of the titanium tetrachloride slurry can be suitably performed simultaneously.
[0053]
Further, by forming such a swirl flow, it is possible to suppress the residue in the titanium tetrachloride gas from being fixedly grown on the inner wall of the cooling tower 3.
[0054]
In order to cool the titanium tetrachloride gas more efficiently, a jacket is provided around the cooling tower 3 and a cooling gas is allowed to flow there, and the outer wall temperature is maintained at 200 ° C. to 400 ° C. Cooling from the surroundings may be promoted.
[0055]
The titanium tetrachloride gas from which the impurity component has been removed in the cooling tower 3 is guided to the condensation tower 7 and cooled to the boiling point of titanium tetrachloride or less to recover liquid titanium tetrachloride. The liquid titanium tetrachloride may be called crude titanium tetrachloride because it contains some solid impurities or liquid impurities.
[0056]
Cooled liquid titanium tetrachloride is sprayed from the top of the condensation tower 7. The titanium tetrachloride gas introduced into the condensing tower 7 is brought into contact with the cooled liquid titanium tetrachloride and subjected to heat exchange to obtain liquid crude titanium tetrachloride.
[0057]
In the condensation tower 7, liquid titanium tetrachloride is sprayed as described above, and the titanium tetrachloride gas is cooled by providing a water cooling jacket or the like. The crude titanium tetrachloride condensed in the condensation tower 7 is sent to the distillation process. The remaining gas from which the titanium tetrachloride gas has been condensed and removed in the condensing tower 7 is guided to an exhaust gas treatment facility for processing.
[0058]
The crude titanium tetrachloride sent to the distillation step is passed through a rectification tower (not shown) to remove impurities and become purified titanium tetrachloride. On the other hand, impurities separated during purification are by-produced in the form of titanium tetrachloride slurry. This titanium tetrachloride slurry is returned to the cooling tower 3 and spray-dried as described above.
[0059]
Note that a gas cyclone 5 can be interposed between the cooling tower 3 and the condensation tower 7 via conduits 4 and 6. By providing the gas cyclone 5, it is possible to effectively remove solids and impurities contained in the titanium tetrachloride gas discharged from the cooling tower 3.
[0060]
That is, while the titanium tetrachloride gas generated in the chlorination furnace 1 passes through the cooling tower 3, most of solids and impurities precipitated during cooling are settled and separated. However, since the titanium tetrachloride gas flows in the cooling tower 3 from below to above, when the resistance of the titanium tetrachloride gas flow is larger than the gravity, the deposited impurities do not settle and the cooling tower 3 To the condensing tower 7 downstream.
[0061]
The fine particle residue brought into the condensing tower 7 is led to a distillation step as crude titanium tetrachloride together with liquefied titanium tetrachloride, and purified. In the distillation step, the fine particle residue is separated as titanium tetrachloride slurry, so that if the amount of fine particle residue brought into the condensing tower 7 increases, the amount of titanium tetrachloride slurry dried in the cooling tower 3 also increases. become. For this reason, before entering the condensing tower 7, it is preferable to discharge the fine particle residue out of the system as much as possible.
[0062]
Inserting the gas cyclone 5 between the cooling tower 3 and the condensing tower 7 is effective in separating and removing the fine particle residue contained in the titanium tetrachloride gas discharged from the cooling tower 3. Since the amount of residue circulating in the interior can be reduced, this provides a favorable situation where the amount of titanium tetrachloride slurry to be treated can also be reduced.
[0063]
In addition, when the treatment of titanium tetrachloride slurry becomes a problem as compared with the temperature control of titanium tetrachloride gas due to variations in the type of ore and the process, the titanium tetrachloride gas generated in the chlorination furnace 1 is supplied to the cooling tower 3. It is preferable to flow from the top to the bottom, and also to flow the titanium tetrachloride slurry from the top to the bottom, and to bring both into contact with each other.
[0064]
That is, by bringing the high temperature titanium tetrachloride gas and the titanium tetrachloride slurry into contact with each other in parallel, the solid matter in the titanium tetrachloride slurry and the fine solid residue precipitated during the cooling of the titanium tetrachloride gas are 3 can be efficiently recovered at the bottom. Therefore, the escape of the fine particle residue to the condensation tower 7 located downstream of the cooling tower 3 can be suppressed, and the amount of the residue remaining in the system can also be suppressed.
[0065]
【Example】
Titanium tetrachloride was produced by the production method of the present invention.
15,000 L / min of chlorine gas was supplied to the chlorination furnace, and the titanium tetrachloride slurry was sprayed from the top of the cooling tower in the cooling step. The spray amount of the titanium tetrachloride slurry was automatically controlled so that the outlet temperature of the cooling tower became constant at around 200 ° C.
[0066]
As a result, it was possible to control the target temperature within a range of ± 10 ° C. Further, the residue collected at the bottom of the cooling tower was in a dry state, and white smoke was hardly generated during water treatment.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the titanium tetrachloride production method of the present invention, in the cooling tower, the titanium tetrachloride gas and the atomized titanium tetrachloride slurry are brought into countercurrent or cocurrent contact with each other, whereby the cooling tower The solid residue in the titanium tetrachloride slurry sprayed from the top of the reactor can be dried in contact with the hot titanium tetrachloride gas introduced from the chlorination furnace and deposited by gravity at the bottom of the cooling tower. Cooling of the titanium gas and drying of the titanium tetrachloride slurry can be performed simultaneously and stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a method for producing titanium tetrachloride of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a manufacturing apparatus used for manufacturing titanium tetrachloride.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chlorination furnace 2 Connection pipe | tube 3 Cooling tower 4 Pipe | tube 5 Gas cyclone 6 Pipe | tube 7 Condensing tower 8 Solid residue processing equipment 9 Titanium tetrachloride slurry supply apparatus S Titanium tetrachloride manufacturing apparatus

Claims

塩化炉にてチタン鉱石を塩素化した後、冷却工程，凝縮工程，蒸留工程を経て四塩化チタンを製造する方法において、
前記塩化炉下流側に位置する冷却工程の冷却塔内において、固形不純物と液状不純物及び液状四塩化チタンからなる四塩化チタンスラリーを噴霧して生成された体積メジアン径が３００μｍ以下の液滴と前記塩化炉で生成した四塩化チタンガスを接触させるときに、前記四塩化チタンガスを鉛直方向に下方から上方に向けて流し、前記四塩化チタンスラリーを上方から下方に向けて噴霧し、両者を向流接触させ、前記四塩化チタンスラリー中の固形不純物の乾燥と前記四塩化チタンガスの冷却工程出口における温度を四塩化チタンの沸点以上であって２００℃以下となるような冷却を同時に行わせることを特徴とする四塩化チタンの製造方法。In a method of producing titanium tetrachloride through chlorination of titanium ore in a chlorination furnace, followed by a cooling process, a condensation process, and a distillation process,
In the cooling tower of the cooling step located on the downstream side of the chlorination furnace, a droplet having a volume median diameter of 300 μm or less generated by spraying a titanium tetrachloride slurry comprising solid impurities, liquid impurities, and liquid titanium tetrachloride; When the titanium tetrachloride gas generated in the chlorination furnace is brought into contact, the titanium tetrachloride gas is allowed to flow vertically downward from above, and the titanium tetrachloride slurry is sprayed downward from above, and both are directed. The solid impurities in the titanium tetrachloride slurry are dried and the titanium tetrachloride gas is cooled at the outlet of the cooling step so that the temperature is not less than the boiling point of titanium tetrachloride and not more than 200 ° C. A process for producing titanium tetrachloride, characterized in that

塩化炉にてチタン鉱石を塩素化した後、冷却工程，凝縮工程，蒸留工程を経て四塩化チタンを製造する方法において、
前記塩化炉下流側に位置する冷却工程の冷却塔内において、固形不純物と液状不純物及び液状四塩化チタンからなる四塩化チタンスラリーを噴霧して生成された体積メジアン径が３００μｍ以下の液滴と前記塩化炉で生成した四塩化チタンガスを接触させるときに、前記四塩化チタンガスを鉛直方向に上方から下方に向けて流し、前記四塩化チタンスラリーを上方から下方に向けて噴霧し、両者を並流接触させ、前記四塩化チタンスラリー中の固形不純物の乾燥と前記四塩化チタンガスの冷却工程出口における温度を四塩化チタンの沸点以上であって２００℃以下となるような冷却を同時に行わせることを特徴とする四塩化チタンの製造方法。In a method of producing titanium tetrachloride through chlorination of titanium ore in a chlorination furnace, followed by a cooling process, a condensation process, and a distillation process,
In the cooling tower of the cooling step located on the downstream side of the chlorination furnace, a droplet having a volume median diameter of 300 μm or less generated by spraying a titanium tetrachloride slurry comprising solid impurities, liquid impurities, and liquid titanium tetrachloride; When the titanium tetrachloride gas generated in the chlorination furnace is brought into contact, the titanium tetrachloride gas is allowed to flow vertically from above to below, and the titanium tetrachloride slurry is sprayed from above to below. The solid impurities in the titanium tetrachloride slurry are dried and the titanium tetrachloride gas is cooled at the outlet of the cooling step so that the temperature is not less than the boiling point of titanium tetrachloride and not more than 200 ° C. A process for producing titanium tetrachloride, characterized in that

前記冷却工程では、前記四塩化チタンガス中に含まれる不純物成分を凝縮乾燥することを特徴とする請求項１又は２記載の四塩化チタンの製造方法。 The method for producing titanium tetrachloride according to claim 1 or 2, wherein in the cooling step, an impurity component contained in the titanium tetrachloride gas is condensed and dried.

前記四塩化チタンスラリーを高圧噴霧して前記四塩化チタンガスと接触させることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の四塩化チタンの製造方法。 The method for producing titanium tetrachloride according to any one of claims 1 to 3, wherein the titanium tetrachloride slurry is sprayed at a high pressure to come into contact with the titanium tetrachloride gas.

前記四塩化チタンスラリーの噴霧圧力を５Ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ〜３０Ｋｇ／ｃｍ^２Ｇとすることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の四塩化チタンの製造方法。The four manufacturing method of titanium tetrachloride of claims 1 to 4, wherein any spraying pressure of titanium chloride slurry, characterized in that a ^{^{5Kg / cm 2 G~30Kg / cm 2}} G.

前記冷却工程に流す四塩化チタンガスを旋回させつつ供給することを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の四塩化チタンの製造方法。 6. The method for producing titanium tetrachloride according to claim 1, wherein the titanium tetrachloride gas flowing in the cooling step is supplied while swirling.