[發明專利]一種鈦白生產中在線變灰點判定裝置

有效

• 申請號: 201010116856.7
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN101793679A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 田從學;胡鴻飛;唐勇;杜劍橋;陳新紅;李禮;牛茂江;胡曉;程曉哲
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀枝花學院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/29;C01G23/053
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;薛義丹

技術領域

本發明涉及屬于化工領域，具體地講，涉及鈦白粉生產中的一種裝置， 特別是一種在鈦液水解過程中在線判定變灰點的裝置。

背景技術

鈦白粉生產工藝主要分為硫酸法和氯化法，目前國內多采用的是硫酸法 工藝。水解工藝是硫酸法生產鈦白中極其重要的工藝之一，水解質量的優劣 不但影響工業生產的經濟性，而且對最終產品的質量有著極大的影響。

以自生晶種熱水解工藝為例，其主要包括以下步驟：首先，將已預熱好 的水解鈦液按一定速率加入到已預熱至一定溫度的去離子水中，前期先形成 一定數量和質量的晶種，隨著對體系不斷補熱促進鈦液的水解，并以前期形 成的晶種為結晶中心誘導和促進鈦水合粒子在其表面沉積生長并最終形成偏 鈦酸漿料；然后，再對偏鈦酸漿料進行酸洗、漂白、水洗、鹽處理、煅燒、 粉碎等處理后得到鈦白產品。然而，硫酸法生產鈦白粉的水解工藝中存在著 兩個技術難點，其一是如何控制鈦液的加量和加入速率，其二是如何確定水 解期間的變灰點以停止加熱、攪拌，確定熟化時間，以便對鈦液水解速率及 鈦白一次粒子大小、分布等進行控制，從而有效地調控所制鈦白粉的粒度大 小和分布以及顏料性能。

因此，鈦白生產中水解工序的一個核心點是變灰點的判定：隨著鈦液水 解的進行，前期形成的晶種逐漸誘導鈦液水解進行，使水解形成的粒子逐漸 達到臨界尺寸，從而在溶液中析出偏鈦酸水解粒子；隨著水解的進一步進行， 水解體系顏色由黑色透明逐漸變至橄欖綠，再變至輕微渾濁鋼灰色(此刻即 為變灰點，即，鈦液開始變為鋼灰色或灰白色的瞬間為變灰點，亦即鈦液水 解的臨界點)，之后變至淺乳白色，最后變成白色而大絮凝團。變灰點的判定 對控制鈦液的水解速率及偏鈦酸粒子的大小及粒度分布等起著關鍵作用，是 硫酸法鈦白工藝中鈦液水解最難控制的關鍵之一。若判斷過早，則形成的偏 鈦酸粒子偏粗，一次粒子偏細，難于在濾洗時去除雜質，且粒度分布變寬， 進而使顏料性能惡化；相反，若判斷過晚，則形成的偏鈦酸粒子偏細，一次 粒子偏粗，造成水洗、酸洗時強度增大，同時粒度分布變寬，使其顏料性能 惡化。因此，嚴格控制變灰點及熟化時間對提高鈦白產品質量，適應鈦白行 業發展有著重要的理論和實際意義。

目前變灰點的判定大多以肉眼觀察為主，時間和溫度掌握為輔，主觀性 很強。第1335537號英國專利公開了一種通過測定水解鈦液反射率來判定鈦 液水解臨界點的方法。具體而言，該專利采用一種色差儀，以綠色濾光片來 測定水解鈦液的反射率變化曲線，通過反射率曲線轉折點來確定停止加熱、 攪拌的時間。然而，這種方法與鈦液本身顏色深淺差異，以及到變灰點時不 同大小粒子對光的散射程度不一致等密切相關，并且容易造成濾光片被粘稠 懸浮粒子污染等問題，因而限制了這種方法的使用。

因此，為了改善勞動環境，提高產品質量和效率，減小不同批次產品質 量的波動，對鈦白水解變灰點的自動檢測與控制的研究與實現非常必要。但 是，目前國內外尚無相關變灰點判定的在線裝置設備及自動控制措施。

發明內容

本發明的目的在于，在現有硫酸法鈦白生產工藝基礎上，研制一種在線 判定鈦液水解變灰點的集成裝置，以對鈦白生產進行自動控制。

根據本發明，一種鈦白生產中在線變灰點的判定裝置包括：透光度檢測 單元，連接到鈦白生產中的水解罐，用來實時檢測鈦液的透光度；輸出單元， 與透光度檢測單元相連接；控制單元，與輸出單元相連接，接收從輸出單元 輸出的控制信號。當水解鈦液達到變灰點時，輸出單元向控制單元輸出控制 信號，以停止鈦白生產的加熱、攪拌。

根據本發明的一個實施例，鈦白生產中在線變灰點的判定裝置還可以包 括：第一計量泵，與水解罐連接，用來輸送水解鈦液并調節水解鈦液的流量； 第二計量泵，與稀硫酸存儲裝置連接，用來輸送稀硫酸并調節稀硫酸的流量； 混勻器，連接至第一計量泵、第二計量泵和透光度檢測單元，容納第一計量 泵輸送的鈦液與第二計量泵輸送的稀硫酸以使二者混合均勻，并將混勻后的 稀釋鈦液輸送至透光度檢測單元。