[發明專利]硫酸法鈦白粉真空結晶系統及方法

有效

• 申請號: 201811069980.5
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109091905B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 侯丹;姚恒平;孫潤發;代堂軍;凌瑜
• 申請（專利權）人: 龍佰四川鈦業有限公司
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02;C01G23/053
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 王甜

本發明涉及一種真空結晶裝置，具體公開了一種硫酸法鈦白粉真空結晶系統，包括真空結晶器，蒸汽管網和蒸汽噴射器；蒸汽噴射器與真空結晶器和蒸汽管網連通，來自蒸汽管網的帶壓蒸汽可通過蒸汽噴射器噴出從而吸出真空結晶器中的氣體使真空結晶器內部形成負壓；還包括依次相連的真空發生設備，氣體壓縮設備和回收蒸汽管網；真空發生設備與蒸汽噴射器的氣體出口連通并能在工作時維持穩定的吸入壓強。本發明還公開了一種硫酸法鈦白粉真空結晶方法，按照該方法即可實現將本發明的真空結晶系統用于鈦白粉真空結晶。本發明的優點是：在實現硫酸法鈦白粉真空結晶工藝的真空度的穩定控制的同時實現蒸汽余熱的利用。

技術領域

本發明涉及一種鈦白粉生產工藝，尤其是一種硫酸法鈦白粉生產工藝。

背景技術

硫酸法生產鈦白粉是將鈦精礦與濃硫酸進行酸解反應生產硫酸氧鈦，經水解生成偏鈦酸，再經煅燒、粉碎即得到鈦白粉產品。此法可生產銳鈦型和金紅石型鈦白粉。典型的硫酸法鈦白粉生產工藝包括以下步驟：

(1)用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸進行酸解反應，得到硫酸氧鈦溶液；

(2)水解硫酸氧鈦溶液得到粗偏鈦酸漿料；

(3)對粗偏鈦酸漿料進行漂白、加煅燒晶種，水洗，得到水洗合格偏鈦酸；

(4)水洗合格偏鈦酸進行鹽處理，得預處理偏鈦酸；

(5)預處理偏鈦酸送入轉窯煅燒得到鈦白粉基料；

(6)鈦白粉基料經過后處理工序制得鈦白粉產品。

其中金紅石鈦白粉生產過程中，為了得到顏料性能優良的水解產物，水解前需要將硫酸氧鈦溶液的鐵鈦比(Fe/Ti0₂)控制在0.27～0.36；然而酸解得到的硫酸氧鈦溶液的Fe/Ti0₂高達0.7～0.9，因此需要將鈦液降溫至17～25℃后將鈦液中多余的Fe以FeSO₄·7H₂O形式結晶析出，后工序通過固液分離除去，確保水解用硫酸氧鈦溶液Fe/TiO₂降低至0.27～0.36。

目前結晶方法主要有冷凍結晶法和真空結晶法。其中真空結晶因其設備簡單，產能大，不存在亞鐵結壁現象，被大型鈦白粉廠家廣泛采用。

鈦白粉真空結晶系統業內廣泛使用蒸汽噴射真空泵，常見的真空結晶系統如圖1所示，主要包括真空結晶器、一級蒸汽噴射器、一級冷凝器、二級蒸汽噴射器、二級冷凝器、真空泵。蒸汽噴射真空泵抽氣量大、工作范圍寬、裝置結構簡單、沒有相對運動的部件，特別是其對吸入氣體無選擇性，在食品生產、石油化工、油脂加工、聚酯生產、含有機溶劑的物料濃縮等場合，與機械真空泵(油泵)相比顯示出明顯的優點。

如圖1所示，系統工作時，來自蒸汽管網的帶壓蒸汽通過兩級蒸汽噴射器噴出，從而抽出真空結晶器中的氣體，使得真空結晶器內部形成負壓，在負壓環境中，鈦液中的Fe以FeSO₄·7H₂O形式結晶析出，實現真空結晶。從蒸汽噴射器噴出的蒸汽可稱為二次蒸汽，二次蒸汽經冷凝器冷卻后冷凝成水進入回水池，回水池中的水再輸送至冷卻塔冷卻后返回冷凝器中循環冷卻二次蒸汽。

發明內容

為實現硫酸法鈦白粉真空結晶工藝的真空度的穩定控制，同時實現蒸汽余熱的利用，本發明提供了一種硫酸法鈦白粉真空結晶系統。

本發明所采用的技術方案是：硫酸法鈦白粉真空結晶系統，包括真空結晶器，蒸汽管網和蒸汽噴射器；所述蒸汽噴射器與真空結晶器和蒸汽管網連通，來自蒸汽管網的帶壓蒸汽可通過蒸汽噴射器噴出從而吸出真空結晶器中的氣體使真空結晶器內部形成負壓；其特征在于：還包括依次相連的真空發生設備，氣體壓縮設備和回收蒸汽管網；所述真空發生設備與蒸汽噴射器的氣體出口連通；所述真空發生設備能在工作時維持穩定的吸入壓強。