[發明專利]一種黑鈦液的后處理方法及其使用的裝置

在審

• 申請號: 201810330840.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108341429A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 肖勇;韋異勇;徐征
• 申請（專利權）人: 重慶鵬越科技發展有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種黑鈦液的后處理方法及其使用的裝置，本發明提供的黑鈦液的后處理方法采用蒸發濃縮，再依次進行閃蒸結晶、冷卻結晶和固液分離，實現了連續化生產，使得更多的硫酸亞鐵這一可溶性雜質充分結晶析出分離，提高除雜效率，降低能耗，并且結晶母液鐵鈦比能夠穩定地達到0.25～0.26，且鈦濃度為190～220g/L。本發明提供的用于黑鈦液后處理的裝置，采用閃蒸和冷卻兩臺結晶器配合使用的方式，可達到傳統間歇結晶生產工藝5～6臺結晶器的產能，提高設備利用率，降低能耗，減小了裝置占地面積。

技術領域

本發明涉及硫酸法鈦白粉生產技術領域，特別是涉及一種黑鈦液的后處理方法及其使用的裝置。

背景技術

鈦白粉是現今常用顏料，多采用硫酸法制備鈦白粉。在硫酸法鈦白粉生產過程中，使用硫酸對鈦鐵礦或者高鈦渣進行消解，所得消解液再進行雜質的去除以及提濃等一系列后處理，即得到主要含有硫酸氧鈦、硫酸亞鐵以及硫酸的黑鈦液；再對黑鈦液進行水解即可得到鈦白粉。黑鈦液中的硫酸亞鐵作為一種可溶性雜質需要部分去除，其除去方法通常是利用硫酸亞鐵的溶解度受溫度影響比較大的特性，將黑鈦液降溫，使硫酸亞鐵以七水合硫酸亞鐵結晶的形式析出并得到分離。行業內普遍采用間歇閃蒸結晶工藝或間歇冷卻結晶工藝。所得到的結晶母液中的鐵鈦比指標要求控制在0.35以下，目前國內行業水平普遍在0.28～0.33，更低的鐵鈦比有利于后續水解反應，但就目前行業的工藝和裝備情況來說則需要更多的能源消耗。

并且，結晶母液需進一步濃縮以提高溶液總鈦濃度至190～230g/L，使之滿足后續水解工序質量指標。濃縮所采用的設備多為升膜或降膜式蒸發濃縮器，使用0.1MPa左右的飽和蒸汽作為加熱源。

如圖1和圖2所示，分別以方框圖的形式展示了目前黑鈦液后處理所采用的兩種工藝流程。

由于以上兩種工藝的蒸汽消耗較大，折合每噸產品結晶(使用蒸汽噴射真空泵的閃蒸結晶)與濃縮總的蒸汽單位消耗高達2.3t/t。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種黑鈦液的后處理方法及其使用的裝置，本發明的后處理方法以較低的能耗實現鐵鈦比的降低；并且本發明提供的裝置自動化程度高，可實現連續化生產。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種黑鈦液的后處理方法，包括以下步驟：

(1)將黑鈦液原液進行蒸發濃縮，得到蒸發濃縮液；所述蒸發濃縮的真空度為-0.08～-0.098MPa；

所述黑鈦液原液的溫度為50～55℃；以TiO₂計，所述黑鈦液原液中鈦濃度為125～135g/L；

所述蒸發濃縮液的溫度為45～70℃；以TiO₂計，所述黑蒸發濃縮液中鈦濃度為140～170g/L；

(2)將所述步驟(1)得到的蒸發濃縮液進行閃蒸結晶，得到一級晶漿物料；所述閃蒸結晶的絕對壓力為2300～2800Pa；

所述閃蒸結晶過程中物料溫度穩定在28～38℃；

(3)采用冷卻水對所述步驟(2)得到的一級晶漿物料進行冷卻結晶，得到二級晶漿物料；所述冷卻水的溫度為4～11℃；

所述冷卻結晶過程中物料溫度穩定在15～25℃；

(4)將所述步驟(3)得到的二級晶漿物料進行固液分離，得到結晶母液；以TiO₂計，所述結晶母液中鈦濃度為190～220g/L；所述結晶母液中鐵鈦比為0.25～0.26。

優選的，所述步驟(2)得到的一級晶漿物料的溫度為28～38℃。