徐 亞，馮 界

(攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司，四川 攀枝花 617000）

在海綿鈦生產(chǎn)中，精TiCl4的質(zhì)量指標(biāo)是影響海綿鈦質(zhì)量指標(biāo)的關(guān)鍵因素[1]，目前國(guó)內(nèi)對(duì)精TiCl4中有機(jī)物含量及成分未做要求，以及對(duì)海綿鈦品質(zhì)影響未做深入研究，如精TiCl4中有機(jī)物液體雜質(zhì)CCl4、CS2、CCl3COCl、CHCl2COCl、CH2ClCOCl等成分含量沒(méi)有要求或要求不嚴(yán)?；诖?，現(xiàn)就目前國(guó)內(nèi)2大主流除釩工藝[2]生產(chǎn)的精TiCl4中有機(jī)物雜質(zhì)成分進(jìn)行比較，及對(duì)產(chǎn)出的海綿鈦質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行比較。

1 有機(jī)物除釩精TiCl4和鋁粉除釩精TiCl4中的有機(jī)物液體雜質(zhì)CCl4、CS2、CCl3COCl、CH2ClCOCl含量對(duì)比

見(jiàn)表1。

表1 精TiCl4中有機(jī)物含量對(duì)比

2 精四氯化鈦中有機(jī)雜質(zhì)的分析[3]

2.1 儀器設(shè)備

紅外光譜儀、自制密封樣品池（含ZnSe窗片）。

2.2 樣品試劑

鋁粉除釩精TiCl4(某海綿鈦廠)。

有機(jī)物除釩精TiCl4（某海綿鈦廠）。

2.3 樣品測(cè)量

（1）取干燥的紅外密封池，并用樣品架固定好，置放于紅外光譜儀艙內(nèi)，合上樣品艙蓋，測(cè)其空池的紅外吸收作為背景。

（2）采用密封取樣裝置，迅速將TiCl4樣品裝入密封池中，立即測(cè)其紅外吸收光譜。

（3）測(cè)量后排空密封池內(nèi)的TiCl4，用丙酮使密封池與窗片脫離；窗片用無(wú)水乙醇三次潤(rùn)洗；密封池先用10%HF潤(rùn)洗，再用蒸餾水潤(rùn)洗三次，最后再烘箱中75℃烘干。

（4）用膠水將密封池與窗片粘好，風(fēng)干后備下次使用。

2.4 精四氯化鈦檢測(cè)結(jié)果

（1）鋁粉除釩精TiCl4紅外光譜圖

譜圖解析，從400cm-1～1500cm-1為TiCl4和TiOCl2的連續(xù)吸收帶，1548cm-1為CCl4的特征峰，2044cm-1疑為COS的特征峰，2335cm-1為CO2的特征峰，2729cm-1,2831cm-1,2938cm-1為HCl的特征峰。

譜圖解析說(shuō)明，在鋁粉除釩后的精TiCl4中，低沸點(diǎn)雜質(zhì)（CO2，CCl4）依然存在，只是含量較有機(jī)物除釩后的精TiCl4少很多。

圖1 鋁粉除釩精TiCl4紅外光譜圖

（2）有機(jī)物除釩精TiCl4紅外光譜圖

圖2 有機(jī)物除釩精TiCl4紅外光譜圖

譜圖解析，從400cm-1～1500cm-1為TiCl4和TiOCl2的連續(xù)吸收帶，1548cm-1為CCl4的特征峰，1820cm-1為CCl3COCl(氯乙酰氯化合物)的特征峰，2335cm-1為CO2的特征峰，2729cm-1,2831cm-1,2938cm-1為HCl的特征峰。

譜圖解析說(shuō)明，在精TiCl4完全澄清后，低沸點(diǎn)雜質(zhì)（CO2，CS2，CCl4，CCl3COCl，CHCl2COCl，CH2ClCOCl）等依然大量存在。

從表面上看，有機(jī)物除釩制備的精TiCl4完全無(wú)色澄清，但是紅外光譜分析顯示，精TiCl4中存有各種有機(jī)雜質(zhì)。

3 有機(jī)物除釩和鋁粉除釩生產(chǎn)的精TiCl4生產(chǎn)出的海綿鈦指標(biāo)對(duì)比

在相同品質(zhì)的鎂中分別進(jìn)行了兩種除釩工藝生產(chǎn)的精TiCl4產(chǎn)出的海綿鈦進(jìn)行了多批次的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比，在進(jìn)行相同等級(jí)海綿鈦進(jìn)行對(duì)比過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，采用有機(jī)物除釩工藝產(chǎn)出的海綿鈦中非金屬雜質(zhì)元素的含量較鋁粉除釩工藝產(chǎn)出的高，布氏硬度較高，分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 同等級(jí)海綿鈦中雜質(zhì)含量指標(biāo)對(duì)比

在對(duì)海綿鈦等級(jí)質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，采用鋁粉除釩工藝的精TiCl4生產(chǎn)出的海綿鈦質(zhì)量0級(jí)及以上占比達(dá)72.3%，較有機(jī)物除釩工藝的精TiCl4高33.2%，見(jiàn)表3。

表3 海綿鈦等級(jí)占比情況對(duì)比

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用鋁粉除釩工藝生產(chǎn)的精TiCl4和礦物油生產(chǎn)的精TiCl4的各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)際對(duì)比，鋁粉除釩生產(chǎn)的精四氯化鈦各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于礦物油除釩生產(chǎn)的精四氯化鈦，尤其是精鈦中有機(jī)物雜質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于礦物油生產(chǎn)的精鈦，為后續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)海綿鈦提供了重要保障。

通過(guò)進(jìn)一步對(duì)比用鋁粉除釩和礦物油除釩生產(chǎn)的精鈦各自生產(chǎn)出的海綿鈦指標(biāo)后，可以發(fā)現(xiàn)，由于鋁粉除釩生產(chǎn)的精TiCl4品質(zhì)遠(yuǎn)好于礦物油生產(chǎn)的精TiCl4，其生產(chǎn)出的海綿鈦重要指標(biāo)，如氧，炭、氫及海綿鈦硬度在同級(jí)均要比用礦物油產(chǎn)出的精鈦生產(chǎn)的海綿鈦質(zhì)量好很多。

在質(zhì)量等級(jí)方面，鋁粉除釩工藝生產(chǎn)出的海綿鈦0級(jí)及以上占比達(dá)72.3%，較有機(jī)物除釩工藝產(chǎn)出的高33.2%。

精TiCl4的品質(zhì)好壞直接影響到高品質(zhì)海綿鈦的生產(chǎn)，鋁粉除釩更易產(chǎn)出高品質(zhì)的精鈦，更易適應(yīng)高品質(zhì)海綿鈦的生產(chǎn)工藝需求，將會(huì)為整個(gè)鈦行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮極其重要的作用，在生產(chǎn)海綿鈦中鋁粉除釩工藝是現(xiàn)在最優(yōu)良的一種除釩工藝[4]。