粗四氯化钛预水解机理
四氯化钛生产车间工艺
储矿备料1、基本原理外购的石油焦和氯化钠含有的水分会造成对产品的影响，根据原料的水分要求对石油焦和氯化钠进行微波干燥，通过烘烤物料，蒸发水分，使石油焦和氯化钠含水≤0.5%。
2、工艺流程氯化工艺1、基本原理熔盐氯化是固体含钛物料与气体氯气在介质熔盐里温度为720-800оC的反应。
氯化反应目的是使TiO2最大程度氯化，TiO2的氯化速率取决于多种因素，例如温度，氧化物的活性，还原剂及氯化剂的类型，熔盐的物理特性和成分（表面X力、黏度、润湿性）。
参与氯化反应组分的催化性能。
熔盐氯化主要反应方程式如下：TiO2＋C＋2Cl2====TiCl4＋CO2铁，铝，锰，铬的氧化物在和氯气反应后生成的氯化物极易溶解在熔盐中，作为氯化反应的催化剂。
在氯化熔盐中，这些氯化物适宜的浓度能增加熔盐的活性，能提高高钛渣的氯化速率。
氯气浓度对氯化反应有很大影响，入炉氯气浓度一般在80%到90%（vol.），其余为空气。
氯化反应的温度通过从淋洗循环槽返回的泥浆量调整氯化炉温度。
放热反应产生的多余热量蒸发了返炉泥浆中的四氯化钛，然后四氯化钛就和混合炉气一起进入冷凝系统。
生产粗四氯化钛是升华和冷凝的过程。
冷凝是改变物质的物理状态，从气相变为液相，而升华是没有经过中间的液相，直接从固相转变为气相，这些过程均伴随着热损失。
混合炉气从气相转变为液相或固相的温度取决于混合炉气中各种物质的蒸汽分压。
氯化工序的产品是粗四氯化钛，首先冷凝高沸点氯化物，然后冷凝四氯化钛及低沸点氯化物。
2、工艺流程粗四氯化钛工艺流程图粗四氯化钛3、主要生产过程及技术参数外购的NaCl和石油焦（含水量都为1%），人工开袋后送入各自料仓，经微波干燥后（含水量都变为0.5%）皮带输送到斗式提升机，再由斗式提升机送到各自干燥后料仓，然后由埋刮板输送机送到氯化工段的氯化钠仓和煅后焦仓；外购和自产的高钛渣，人工开袋后送入高钛渣料仓，经埋刮板输送机送到斗式提升机，再由斗式提升机送到高钛渣干燥后料仓，然后由埋刮板输送机送到氯化工段的高钛渣仓。
四氯化钛的特性
四氯化钛的特性四氯化钛个是无色密度大的液体，样品不纯时常为黄或红棕色。
与四氯化钒类似，它属于少数在室温时为液态的过渡金属氯化物之一，其熔沸点之低与弱的分子间作用力有关。
大多数金属氯化物都为聚合物，含有氯桥连接的金属原子，而四氯化钛分子间作用力却主要为弱的范德华力，因此熔沸点不高。
TiCI 4分子为四面体结构，每个Ti 4+与四个配体CI -相连。
Ti4+与稀有气体氩具有相同的电子数，为闭壳层结构。
因此四氯化钛分子为正四面体结构，具有高度的对称性。
TiCI 4可溶于非极性的甲苯和氯代烃中。
研究表明溶解在某些芳香烃的过程中涉及类似于[（C 6R6）TiCI 3]+配合物的生成。
四氯化钛可与路易斯碱溶剂（如THF）放热反应，生成六配位的加合物。
一对于体积较大的配体，产物则是五配位的TiCI 4L。
除了释放出腐蚀性的氯化氢之外，存放TiCI 4时还会生成钛氧化物及氯氧化物，粘住使用过的塞子和注射器。
TiCI 4可通过氯化法制备。
具体过程是，900° C时用碳在氯气氛中与钛氧化物矿物（如钛铁矿和金红石）反应，蒸馏纯化产物。
2FeTiQ + 7CI 2 + 6C —2TiCI 4 + 2FeCI 3 + 6COTiCl 4并不昂贵，通常用于实验室用途。
有机金属化学及无机化学.TiCl 4与TiBr 4和Til 4具有类似结构，而且它们的化学性质也很相像。
例如TiCl 4和TiBr 4反应生成混合卤化物TiCl 4-x Br x （x = 0 ，1 ，2，3，4）。
.核磁共振结果显示，TiCl 4和VCI4之间有相当迅速的卤素交换。
[2] .TiCl 4是很强的路易斯酸。
其水解反应既体现了它电子接受体的特性，涉及中间体TiCl 4（H2O）。
四氯化钛可与THF反应生成黄色的TiCl 4（THF）2，继续与Cl -反应则生成[Ti 2CI9]-、[Ti 2CI10]2-和[TiCl 6]2「。
⑶有趣的是，TiCl 4与氯离子的反应与相应的正离子有关，譬如四氯化钛与NBwCI反应得到五配位的NB“TiCl5 ,而与体积小的NEt4CI反应则得到（NEt4）2Ti2Cl io。
四氯化钛水解法制备TiO2及光催化性能的研究
四氯化钛水解法制备TiO2及光催化性能的研究赵婷婷;田鹏;苏桂田;吕烨;毛媚;张璐【期刊名称】《沈阳师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(30)2【摘要】Titanium tetrachloride with inorganic salts as raw materials in the experiment, TiO2 was prepared by the hydrolyzation method in ( NH4 ) 3 SO4 -modified TiCl4 solution, The photocatalytic activity to a number of different types of catalysts were investigated using methyl blue as the organic in wastewater, Considering these factors such as the amount of ammoonium sulfate,. water-bath temperature 、 different solvents 、calcination temperature and SO4 2-, which affect the ability of photocatalytic degradation, the mechanism was analyzed. We came to optimal conditions of preparing TiO2 powder i. e. Degradation of methylene blue for 120 minutes, when the mole ratio of TiCl4: ( NH4 )2SO4 = 1 : 2, the degradation rate was 83% ; when the water-bath temperature of 90 ℃, the degradation rate was 87% ; when cleaning solvent with ethanol, the degradation rate was 80% ; when the calcination temperature of 500 ℃ , the degradati on rate was 85%. So the best conditions of preparing TiO2 powder were that the mole ratio of TiCl4 : (NH4) 2SO4 = 1 : 2, the water-bath temperature of 90 ℃, cleaning solvent with ethanol and the calcination temperature of 500 ℃.%实验以无机盐四氯化钛为原料,采用水解法用硫酸铵修饰四氯化钛溶液制得二氧化钛粉末.以甲基蓝模拟废水中的有机污染物,考察了硫酸铵的用量、水解温度、不同溶剂、锻烧温度以及硫酸根离子对光催化降解能力的影响,并对其机理进行了分析.得到了二氧化钛粉末适宜的制备工艺条件,降解甲基蓝120min,当四氯化钛与硫酸铵的物质的量摩尔比为1:2时光催化降解率达到83％、水解温度为90℃时光催化降解率达到87％、用无水乙醇溶剂进行清洗时光催化降解率达到80％、锻烧温度在500℃条件下光催化降解率达到85％.因此,采用水解法制备二氧化钛粉末最佳反应条件为:四氯化钛与硫酸铵的物质的量摩尔比为1:2、水解温度为90℃、用无水乙醇溶剂进行清洗、锻烧温度在500℃.【总页数】6页(P256-261)【作者】赵婷婷;田鹏;苏桂田;吕烨;毛媚;张璐【作者单位】沈阳师范大学化学与生命科学学院,沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】O48【相关文献】1.超声-醇盐水解法制备TiO2及其光催化性能研究 [J], 夏晋;郭凯旋;晋日亚2.受控水解法制备纳米TiO2光催化剂及其结构性能 [J], 徐建春;储伟;王安;邱发礼3.蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe3O4／SiO2／TiO2及其光催化性能 [J], 郭冬雪;宗海伦;吴一泓;张青红;4.蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe3O4／SiO2／TiO2及其光催化性能 [J], 郭冬雪;宗海伦;吴一泓;张青红5.TiCl4水解法制备TiO2薄膜的表征及光催化性能 [J], 康春莉;王洋;于宏兵;郭晶;林学钰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氯化法生产四氯化钛的反应原理—加碳氯化反应
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟氯化法生产四氯化钛的反应原理—加碳氯化反应无论是氯化法钛白生产还是海绵钛生产过程中，粗TiCI4 的制取工艺基本相同。
以氯化炉为主体设备可分为以下几种。
①固定床氯化随着技术的进步已经被淘汰。
②熔盐氯化哈萨克斯坦、中国锦州正在应用。
③流化床氯化流化床氯化被普遍采用，快速循环流化床氯化正处于开发阶段。
Ti02＋2CI2===TiCI4＋02 △G0T＝184300-58T（T 为409 一1940K) 该反应即使T=2000K, △G0T0 由此可见，在标准状态下不能自发进行氯化反应。
只有在加碳的情况下，钛铁矿、金红石才能正常反应。
其反应式如下：Ti02（s）＋2C （s）＋2CI2（g）===TiCI4（g）＋2C0（g）△G2＝48000-266T（T 为409 一1940K) Ti02（s）＋C（s）＋2CI2（g）===TiCI4（g)＋C02（g）△G3＝210000-58T（T 为409 一1940K) 在正常情况下以上两反应△G 小于0 反应均可自发进行。
在碳过量的情况下，存在着布多尔反应。
其反应式如下：C＋CO2===2C0 当Ti02-C-CI2 反应达到平衡时，pCI2 很小。
当碳足量，钛配人量不足时，pCI2 较高，说明配比不当造成加氯反应进行得不完全。
由于布多尔反应的存在，当处于反应平衡时，pco /pco2 仅取决于温度。
定性地判断，当980K 时，pco2=pco；当T 小于980K 时，pco2 pco；当T980K 时，pco2 小于pco。
因此炉气组成中上述CO 占的比率η=pco/(pco+pco2）是一个小于1 的变数。
综合反应式可写成：TiO2（g)＋（1＋η）C（s）＋2CI2（g)=== TiCI4 （g)＋2ηCO（g）＋（1-η）C02（g) 不论是熔盐氯化还是沸腾氯化基本都遵循这一规律进行。
在氯化生产实际中，特别是氯化系统接收氯化法钛白气相氧化的尾气过程，如果配碳量不足，就可发生可逆反应：TiCI4（g）＋02 （g)===Ti02（s）＋2CI2（g）在氯化加碳反应中，随钛原料带人的杂质基本上都可以被氯化，在800℃时优先氯化的顺序为：。
ticl4水解制备tio2原理高中
ticl4水解制备tio2原理高中
普通化学知识
TiO2可以通过引水溶液和硫酸钛化学水解法制备。
引水溶液水解反应原理：在引水溶液中，加入碳酸（比如硫酸）和稀酸（比
如盐酸），当溶液的酸度足够高时，硫酸钛中硫元素和氢离子将真氧引入溶液，金属钛因为原子序数变化而生成钛离子Ti4+ 。
同时水中游离的氢离子受到氧的吸引，与Ti4+形成TiO2的悬浮液。
硫酸钛化学水解原理：当在引水环境中添加过量的硫酸（3克/升溶液）时，
硫酸钛发生水解反应，在非常低的温度（10—15℃）条件下，两个钛原子依次从TiO2+2H2SO4→2TiO(SO4)+2H2O 反应中离开，形成了悬浮液。
因此碳酸加入到引水溶液中，加热，当温度升到23℃，硫酸钛溶液中的钛离子Ti4+ 将会和水
结合，通过水解反应，生成TiO2悬浮液。
四氯化钛的特性
四氯化钛的特性
四氯化钛个是无色密度大的液体，样品不纯时常为黄或红棕色。与四氯化钒类似，它属于少数在室温时为液态的过渡金属氯化物之一，其熔沸点之低与弱的分子间作用力有关。大多数金属氯化物都为聚合物，含有氯桥连接的金属原子，而四氯化钛分子间作用力却主要为弱的范德华力，因此熔沸点不高。
TiCl4分子为四面体结构，每个Ti4+与四个配体Cl-相连。Ti4+与稀有气体氩具有相同的电子数，为闭壳层结构。因此四氯化钛分子为正四面体结构，具有高度的对称性。
TiCl4与四分子的LiNMe2反应生成黄色可溶于苯的液体Ti(NMe2)4，[5]该分子为四面体构型，中心氮为平面结构。[6]
[编辑]有机合成试剂
有机合成中常用四氯化钛作路易斯酸。[7]
在Mukaiyama羟醛反应中涉及了TiCl4与电子给予体（醛）的反应（生成类似于(RCHO)TiCl4OC(H)R的加合物）。
在McMurry反应中使用锌、四氯化钛和氢化铝锂（或其它还原剂）作催化剂，完成醛或酮的还原二聚生成烯烃。
[编辑]烯烃聚合反应
四氯化钛及其许多衍生物都可作为制取齐格勒-纳塔催化剂的前体。机理可能是：[8]
[编辑]还原
还原TiCl4得到TiCl3。
用铝在THF中还原TiCl4，产物是淡蓝色的四氢呋喃加合物TiCl3(THF
四氯化钛冶炼技术
四氯化钛技术及四氯化钛的应用摘要：本文概述了四氯化钛生产技术及以四氯化钛为原料的钛工业产品的制备。
其中包括：海绵钛、钛白粉、纳米二氧化钛、钛酸盐功能陶瓷、云母钛珠光颜料、钛酸酯偶联剂及钛系催化剂等。
关键词：四氯化钛；；海绵钛；钛白粉；云母钛珠光颜料；纳米二氧化钛；钛酸盐功能陶瓷；液相；制备1 序言钛的发展初期是在二十世纪初1910年由美国科学家M.A.亨特(Hunter)首次用钠还原四氯化钛制取了纯钛。
1940年卢森堡科学家W.J.克劳尔(kroll)用镁还原四氯化钛制得了纯钛。
从此，镁还原法（又称克劳尔法）和钠还原法（又称亨特法）成为生产海绵钛的工业方法。
美国1948年用镁还原法制出了2吨纯钛。
从此进入了工业化生产【1】。
随后，英国1951年、日本1952年、俄罗斯1954年、我国1958年相继建立起自己的钛生产工业。
由于海绵钛的发展，钛材作为结构材料广泛应用于飞机、潜艇、和航天器。
自50年代开始规模生产四氯化钛以来，先后采用过四种氯化方法：竖炉间断氯化法；竖炉连续氯化法；熔盐氯化法；沸腾氯化法。
工业用炉从￠600mm、￠1200mm、￠1900mm、￠2400mm、￠2600mm、￠3500mm、￠5000mm，到目前一直在发展，炉型及氯化方法也在不断发展变化，从竖炉固定床发展到熔盐氯化、有筛板沸腾氯化、无筛板沸腾氯化乃至美国正在研究的低温氯化，我国中科院过程工程研究所正在研究实施的多级快速流化床等。
总之，研究开发在不断进行，新工艺的出现正向着设备集约化、产量扩大化、技术密集化、质量精良化方向发展。
2 四氯化钛的制备2.1 沸腾氯化沸腾氯化是采用细颗粒富钛料（高钛渣或金红石）粒度在30-200目与固体碳质（石油焦）还原剂粒度在60-150目，按一定比例混合后，在炉温800度时加入到沸腾氯化炉中，炉底按一定压力通入氯气，物料在氯气流的作用下，成流态化状态进行氯化沸腾反应，从而制取四氯化钛的方法。
四氯化钛水解特性的研究设计acy
ａ ｄｎ ｙ ｒｃ ｌｒ ｃｄｉ ｈ ａ ＴＣｈｓｌｔ ｎｗｅｅｐ ｔ ｄｆｒ ａｄ，Ｓ ｓｔ ｏ ｔｏ ｈ ｄ ｉｇｈ ｄｏ ｈｏ ｃａｉ ｎ ｔｅｒｗ ｉ ｏｕｉ ｒ ｕｔ ｏｗ ｒ ｉ ｏ ｅ Ｏａ ｏｃ ｎｒｌｔｅ
ｐｏｅｓｃｎ ｉｏ ｓ ｈ ｔ ｅｅｓ ｉ ｂｅｔ ｓ ｗ ｄｄ ｗ ．ｈ ｙ ｒｌｚ ｇｒｔ ｏ ｉ Ｌ ｒｃ ｓ ｏ ｄｔ ｎ ａ ｗ ｒ ｕｔ ｌ ｏ ｌ ｅ ｏ ｎ ｔｅｈ ｄｏｙｉ ｅ ｆ Ｃ ． ｉ ｔ ａ ｏ ｎ ａ Ｔ
图 ３ Ｂ ｎ 体 红 外 光谱 Ｏ粉
下进 行 。本实 验在 配制 过程 中加 入 一定 量 的浓 盐酸 使 ｐ Ｈ值 应小 于 ２０ 抑 制其 水解 。 ．来
如上讨论 ， 严格控制水解过程 ， 得到澄清透 明 ＴＣ ｉ１ 溶 液 ， 图 １进行 Ｂ ＴＯ 粉 体 的 制备 ， 到粉 体 的 Ｉ 按 ａ ｉ， 得 Ｒ 光谱图。 可以看出， ５ ０ ｍ 处对应 的是 Ｂ ＴＯ 的特 在 ５ ｃ ａｉ， 征 吸收峰 ，在 ３２ ０ ３６ ０ｃ 范 围内和 １ ４ ｍ ０ ～ ０ ｍ ０ｃ 对 ６
于 ２７ １ 时 ， 、 和 ２ 进行钛酸钡的制备实验。实验结果表 明 ，Ｈ等 于 ２的 ＴＣ 溶 液合 成 的钛 酸钡 纯 度较 高 ； ｐ ｉ１水 而ｐ Ｈ等 于 １ 的 ＴＣ ２时 ｉ１水溶 液 合 成 的钛 酸 钡 有 较 多
的杂质 ， 纯度 最低 。 因此在配 制 ＴＣ ｉｈ溶 液 时 ， 必须 要在 较 强酸 性 条件
Ｖｏ ． ． １２８ Ｎｏ６ Ｓ ｐ ．２ ０９ ｅｔ ０
石 油 化 工 应 用
ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ ＰＬＩ ＡＰ ＣＡＴＩ ＯＮ
第２ ８卷
第 ６期
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在300-400℃下气体TiCl4与水蒸气反应生成TiO2：
TiCl4+2H2O===TiO2+4HCl
AlCl3和TiCl4水解均是放热反应，水解产生的HCl气体进入废气处理系统，粗TiCl4发生水解时，AlOCl作为沉降中心，起到促进其他杂质沉降的作用，这样使其他杂质的含量有效的降低了。混合液加水除AlCl3时应精确控制水解水量并保证足够的沉降反应时间，这样才能使TiCl4水解产生的TiOCl2重新转化为TiCl4，尽量避免和减少TiCl4因水解而损失，因此足够长的沉降时间既保证了AlCl3最大量的降低，又确保TiCl4尽可能的减少。
粗四氯化钛预要成分均为TiCl4，此外还含有三氯化铝等杂质（粗四氯化钛中杂质成分可查看表1.1）。
综合前述粗TiCl4水解问题，粗四氯化钛预水解的主要目的是为了降低其溶液中的AlCl3的含量，同时避免其中的TiCl4不会因为水解而浪费掉。而粗四氯化钛中除TiCl4外，还有AlCl3等其它氯化物杂质，但是AlCl3的活性相对TiCl4和其他杂质活性更高，在低温下遇水就会发生激烈反应生成AlOCl。因此，在粗四氯化钛预水解时，主要是利用混合液体中AlCl3活性最强的特点，往混合液中加水时，AlCl3与水反应生成AlOCl沉淀，从而达到降低混合液中AlCl3含量的目的。化学反应如下:
AlCl3+ H2O===AlOCl↓ + 2HCl↑
精确控制加入的水量，使混合溶液中AlCl3发生水解的前提下尽可能不使TiCl4水解。混合溶液水解除AlCl3过程中，即使有少量的TiCl4发生水解生成TiOCl2，但因有AlCl3的存在，TiOCl2可重新转化为TiCl4，因此TiCl4实际并未消耗:
邹建新
2016.2.26
TiCl4+ H2O===TiOCl2+ 2HCl↑
TiOCl2+ AlCl3===AlOCl↓ + TiCl4
上述反应在水量充足时，生成TiCl4·5H2O，水量不足时和低温将生成TiCl4·2H2O。TiCl4水解的最终产物，在水量充足时，生成正钛酸的胶体溶液，加热或者长期放置会得到偏钛酸，反应如下：