[發(fā)明專利]鈦白粉生產(chǎn)過程中的酸解工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310083250.1
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103112890A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代堂軍;蔡平雄;鐘曉英;常鍵;曾小林;朱全芳
• 申請（專利權(quán)）人: 四川龍蟒鈦業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053
• 代理公司: 泰和泰律師事務(wù)所 51219
• 代理人: 楊兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈦白粉生產(chǎn)工藝，特別涉及一種鈦白粉生產(chǎn)的酸解工藝。?

背景技術(shù)

鈦白粉是最重要的無機(jī)顏料和化工原料之一。顏料級鈦白粉主要應(yīng)用于涂料、造紙、塑料、橡膠、乳膠漆、印刷油墨、化纖等行業(yè)，非顏料級鈦白粉主要應(yīng)用于搪瓷、電容器、電焊條等。

鈦白粉的生產(chǎn)方法一般分為硫酸法和氯化法。其中硫酸法是一種常見的傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，其步驟一般包括：鈦精礦與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸氧鈦、經(jīng)沉降、結(jié)晶、水解生成偏鈦酸，偏鈦酸經(jīng)一洗、漂白、二洗，鹽處理、鍛燒得到金紅石型二氧化鈦粗品，二氧化鈦粗品加入分散劑后濕磨得到金紅石型二氧化鈦料漿，再砂磨，然后包膜和氣粉，得到產(chǎn)品。

傳統(tǒng)硫酸法鈦白粉生產(chǎn)過程中的酸解工藝是：將粗鈦精礦進(jìn)行研磨，研磨合格的鈦精礦和濃硫酸按一定配比預(yù)混，然后注入酸解鍋，在壓縮空氣的攪拌下，加入計量的水引發(fā)主反應(yīng)，然后進(jìn)行熟化，浸取，還原得到酸解鈦液。由于該過程中采用98%的硫酸進(jìn)行預(yù)混，水引發(fā)，引發(fā)熱大，反應(yīng)劇烈，因此需對鈦精礦細(xì)度和水分嚴(yán)格控制，防止鈦精礦和濃硫酸預(yù)混時發(fā)生主反應(yīng)。因此，傳統(tǒng)鈦白粉生產(chǎn)工藝中采用復(fù)雜的研磨系統(tǒng)控制鈦精礦的細(xì)度，同時對于原料粗鈦精礦水分嚴(yán)格要求。

近年，出于環(huán)保的考慮，以及企業(yè)降低成本提高核心競爭力的要求，部分鈦白粉廠家采用改良酸解工藝：將粗鈦精礦進(jìn)行研磨，將鈦白粉生產(chǎn)產(chǎn)生的廢酸或預(yù)濃縮廢酸與研磨合格的鈦精礦按一定配比預(yù)混，然后注入酸解鍋，在壓縮空氣的攪拌下，加入計量的濃硫酸引發(fā)主反應(yīng)，然后進(jìn)行熟化，浸取，還原得到酸解鈦液。采用該工藝進(jìn)行酸解具有一定的先進(jìn)性和實用性，其特點表現(xiàn)為：引發(fā)熱減少，反應(yīng)劇烈程度降低，酸解事故率（爆鍋和冒鍋）降低；鈦白廢酸有效利用，鈦白粉生產(chǎn)成本降低，每噸鈦白粉的廢渣量減少。但是這些廠家依然沒有開發(fā)適合于該種酸解條件的更經(jīng)濟(jì)、更實用的粗鈦精礦研磨系統(tǒng)，而采用傳統(tǒng)鈦白粉生產(chǎn)工藝中的鈦精礦研磨系統(tǒng)。

現(xiàn)行硫酸法鈦白粉廠家一般都采用風(fēng)掃磨系統(tǒng)對粗鈦精礦進(jìn)行研磨，其磨礦系統(tǒng)主要有風(fēng)機(jī)，球磨機(jī)，旋風(fēng)分離和袋濾器等，該系統(tǒng)運行過程是，采用螺旋將粗礦粉送進(jìn)球磨機(jī)，球磨機(jī)在一定的速度下運行，球磨機(jī)內(nèi)部的研磨鋼球在磨機(jī)內(nèi)部做拋體運動，球與球相互碰撞達(dá)到研磨粗礦粉的目的，同時通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量使得達(dá)到細(xì)度要求的礦粉被送出球磨機(jī)，進(jìn)入分離裝置，袋濾器除塵，從而達(dá)到控制鈦精礦粒徑目的。通常條件下，粗鈦精礦的研磨細(xì)度要求80%以上過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，即325目篩余小于20%，這樣不僅可以降低研磨能耗，同時可以使酸解過程中鈦精礦與硫酸充分接觸，增大酸解反應(yīng)面積，加快反應(yīng)速率，提高酸解率，最大限度降低成本。該系統(tǒng)的運行特點是對鈦精礦進(jìn)行研磨的同時具有分級效果，達(dá)到了礦粉細(xì)度的精確控制。但是該系統(tǒng)下也存在一定不足：1.球磨機(jī)研磨礦粉過程中噪音大，對于操作人員身體影響大；2.分級系統(tǒng)要求鈦精礦必須一定速度運行，因此必須配大功率風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)能耗較高；3.高硬度的鈦精礦直接在磨礦系統(tǒng)中高速運行對于系統(tǒng)磨損嚴(yán)重，同時對于系統(tǒng)材質(zhì)要求較高，直接引起系統(tǒng)維護(hù)成本提高；4.鈦精礦生產(chǎn)、運輸和儲存過程中不可避免受潮，但傳統(tǒng)磨礦系統(tǒng)采用風(fēng)作為物料運送介質(zhì)，因此對粗鈦精礦的濕度要求高，粗鈦精礦水分含量不能超過3%，否則會引起磨礦系統(tǒng)堵塞，研磨系統(tǒng)無法正常進(jìn)行；6.該研磨系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大，維護(hù)成本較高。

綜上，硫酸法鈦白粉生產(chǎn)傳統(tǒng)酸解工藝和現(xiàn)行改良酸解工藝均存在以下缺點：1.粗鈦精礦磨礦系統(tǒng)復(fù)雜，一次性投資和維護(hù)成本高；2.兩種酸解工藝的磨礦系統(tǒng)對粗鈦精礦水分要求極高，對于粗鈦精礦長途運輸和儲存過程中防潮要求極高；3.兩種酸解工藝都是將磨好的極細(xì)的鈦精礦直接下鍋，往往粉塵極大，造成環(huán)境污染和收率降低；4.長期實踐表明兩種酸解預(yù)混工藝中均存在預(yù)混槽結(jié)垢現(xiàn)象，清理困難。目前還沒有通過新的酸解工藝來克服上述缺點的實報道。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種解決上述問題的鈦白粉生產(chǎn)過程中的酸解新工藝。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種鈦白粉生產(chǎn)過程中的酸解工藝，其特征在于：將粗鈦精礦與質(zhì)量百分濃度為10-60%的硫酸直接混合得到粗鈦精礦硫酸料漿，控制所述粗鈦精礦硫酸料漿中粗鈦精礦的質(zhì)量百分比為10-70%，然后采用球磨機(jī)進(jìn)行濕磨，磨至所述粗鈦精礦硫酸料漿的粒徑為325目篩余小于20%，得到用于酸解的合格鈦精礦硫酸料漿，所述合格鈦精礦硫酸料漿直接注入酸解設(shè)備，加入98%濃硫酸引發(fā)主反應(yīng)，然后熟化、浸取、還原得到酸解鈦液。