[發明專利]偏鈦酸雙段回轉窯煅燒制備鈦白粉的方法

有效

• 申請號: 201810790469.8
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108793244B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 伍佳
• 申請（專利權）人: 中國有色集團（廣西）平桂飛碟股份有限公司
• 主分類號: C01G23/08
• 分類號: C01G23/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 靳浩

本發明公開了一種偏鈦酸雙段回轉窯煅燒制備鈦白粉的方法，包括以下步驟：將壓濾后的偏鈦酸依次在一段回轉窯煅燒進行脫水，二段回轉窯煅燒進行脫硫、晶型轉化、晶粒生長后得到落窯品，落窯品再經研磨、混粉，得到鈦白粉，其中，二段回轉窯煅燒的熱源來自于天然氣煅燒產生的高溫氣體，一段回轉窯煅燒的熱源來自于二段回轉窯煅燒產生的窯尾尾氣，一段回轉窯煅燒產生的窯尾尾氣依次通過收塵室、布袋收塵器回收窯尾粉塵。本發明提升了鈦白粉的品質，提高回轉窯煅燒回收率，回收率高達99.8％，天然氣能耗降低了30～45％，節約了天然氣的使用量。

技術領域

本發明涉及鈦白粉生產及廢氣治理領域，具體是一種偏鈦酸雙段回轉窯煅燒制備鈦白粉的方法。

背景技術

目前國內大部分鈦白粉廠采用硫酸法生產，煅燒是決定鈦白粉質量三個最關鍵工序之一。現有技術中采用單段回轉窯完成偏鈦酸的干燥(脫水，脫硫)、晶體轉化、粒子成長三個工藝階段及處理煅燒尾氣，存在以下問題：1、單段回轉窯煅燒偏鈦酸工藝是一個的精細控制體系，窯尾偏鈦酸進料量越大，窯尾物料體積越大，窯尾排氣空間越小，脫水產生的水蒸氣越大，窯尾溫度越低，煅燒出來的鈦白粉質量越差。為確保窯尾溫度，使得窯頭偏鈦酸進料量受限。2、壓濾后偏鈦酸物料粘性大，只能將其破碎得較大塊(粒徑＝5～15cm)，才能順利通過螺旋輸送至回轉窯。由于進入回轉窯的物料大小不一致，在回轉窯中煅燒效果不一樣，故煅燒出來的落窯品顆粒大小差別較大，最終鈦白粉質量指標波動較大。3、由于進料不均勻，使得物料在窯內前進的重量與速度不一致，與高溫氣體的熱交換也不均衡，表現在窯頭介質溫度總是隨著回轉窯的旋轉不斷波動，溫差高達十幾攝氏度，造成產品質量波動較大。4、窯尾尾氣溫度高達350～450℃，占煅燒過程供熱量45～55％的窯尾尾氣熱量被浪費。由于窯尾尾氣溫度過高，不宜使用布袋收塵，只能用大量清水、堿水噴淋降溫、除硫和捕獲尾氣中的鈦白粉粉塵，由于噴淋回收的鈦白粉返回流程會影響產品質量，只能當做廢水中和處理，故回收率低。

由于偏鈦酸回轉窯煅燒，受到產品質量，尾氣治理，燃料能耗等多重限制，故回轉窯的產能被大幅限制。如何破解回轉窯產量與產品質量，尾氣治理，燃料能耗之間的矛盾，使得回轉窯產量上升，產品質量提升，尾氣治理效果更好，燃料能耗更低，并具高回收率，成為鈦白粉生產及廢氣治理領域的重要課題之一。

公開號為CN103183380A的中國發明專利公開了鈦白粉煅燒回轉窯進料方法及設備。該方法是進入閃蒸干燥機的偏鈦酸物料與來自回轉窯尾氣的高溫煙氣接觸，在底部旋轉葉片的高速旋轉作用下，物料被破碎、分散、干燥經散蒸干燥后，水份含量在10-15％的物料進入回轉窯。該方案對閃蒸干燥機，筒體由碳鋼襯膠再襯兩層剛玉莫來石耐火磚進行防腐處理。所使用的旋轉葉片材質采用哈氏合金。該方案中的回轉窯尾氣含有SO₃、SO₂等腐蝕性氣體，故大規模生產中對于設備系統的防腐、防漏等安全標準高，對于設備的材質要求嚴格，設備的維修要求也高。另外，閃蒸干燥機，在很短時間內將偏鈦酸物料水份含量降至10-15％，又回轉窯尾氣溫度高達350-450℃，超過脫離偏鈦酸結合水的溫度，在實際生產中不僅脫去游離水份，還會脫去部分結合水，造成脫水后的偏鈦酸容易結硬成塊。再被高速旋轉葉片破碎、分散，生成的較小結硬團狀偏鈦酸進入回轉窯，很容易造成鈦白粉燒結變硬。

公開號為CN104567443B的中國發明專利公開了煅燒回轉窯尾氣熱量回收循環利用方法。該裝置包括煅燒回轉窯、冷風管、風機以及換熱器；所述煅燒回轉窯具有尾氣出口以及進氣口；通過該煅燒回轉窯尾氣熱量回收裝置，將煅燒回轉窯尾氣中的熱量通過換熱器，將重力式熱管加熱；然后通過重力式熱管加熱進入煅燒回轉窯的冷氣；從而實現對煅燒回轉窯尾氣中熱量的循環回收利用，起到了節能減排的作用。本方案采用熱交換原理，只能循環利用轉窯尾氣部分熱量，其利用率不高。另外，鈦白粉生產中偏鈦酸煅燒時廢氣的溫度高、濕含量較大，有酸霧和硫氧化物、鈦白粉粉塵、水蒸氣、不凝性氣體等，所使用的換熱器材質性能要求比較高，必須耐高溫酸性材質，同時由于偏鈦酸煅燒尾氣含有部分鈦白粉粉塵及水蒸氣，在熱交換過程中，很難免出現局部水蒸氣飽和出現冷凝水，與鈦白粉粉塵粘粘在一起，很容易堵塞管道，造成系統無法運行。同時，設備的清理維修工作也比較難。