[發明專利]一種利用鈦白廢酸連續酸浸生產人造金紅石的系統與方法

有效

• 申請號: 202011169600.2
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112266015B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 侯寶瑞;王景順;喬仲春;高宏志;吳宗展;張榮超
• 申請（專利權）人: 山東魯北企業集團總公司;山東祥海鈦資源科技有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;C01G49/06;C01G49/14;C04B7/24;C05C3/00;B01J3/06
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本發明公開了一種利用鈦白廢酸連續酸浸生產人造金紅石的系統，包括入料裝置，酸浸裝置、沉降槽、清液槽、泵閥管線、入料控制系統、溫度控制系統一種利用鈦白廢酸連續酸浸生產人造金紅石的方法，包括以下工藝步驟：在一級酸浸槽對入料和反應條件控制；經過中間料進入二級酸浸槽、三級酸浸槽反應，并對反應條件控制進行控制，反應液進入沉降槽，上部清液自然溢流至清液槽內；在沉降槽沉降料由物料輸送泵將底部物料送至過濾洗滌系統進行過濾、洗滌，過濾洗滌系統產出的濕性物料輸送至干燥系統進行烘干脫水處理，然后再將TiO2含量＞90％的干性物料輸送至包裝系統進行產品包裝，附屬產品進行回收利用。

技術領域

本發明涉及鈦白廢酸利用再生產領域，特別是涉及一種利用鈦白廢酸連續酸浸生產人造金紅石的系統與方法。

背景技術

目前，國內外成熟的鈦白粉生產工藝主要有硫酸法和氯化法兩種。我國是世界上主要的硫酸法鈦白粉生產國，由于資源利用率低和最新環保政策的收緊，硫酸法鈦白在生產過程中產生的大量難以治理、污染環境的“三廢”在不斷抬高企業生產成本的同時也給該行業帶來了巨大的環保壓力。硫酸法鈦白平均每生產1t二氧化鈦會產生含硫酸質量分數為20％～25％的廢硫酸液7t～8t，其中除約20％左右的廢酸能夠回用于鈦白粉酸解工段，其余80％廢硫酸的利用是限制硫酸法鈦白粉生產和發展的一個瓶頸問題(吳疆，陳葵，周曉葵，文軍，席海紅.鈦白廢酸深度脫鐵凈化工藝研究[J].鈦白，2019，38(10)：36-39.)。因此，如何循環利用大量的副產廢酸，盡可能地降低廢酸酸濃以減少企業處理成本是硫酸法鈦白粉可持續發展的關鍵。與硫酸法相比，氯化法鈦白主要采用連續的氯化、除雜及精制、氧化生產工藝，具有工藝流程短、廢副產物少，生產能力易于擴大，連續化、自動化程度及勞動生產率高，單位產品能耗低、氯氣可循環使用，產品質量高等優點。當前，氯化法產能占全世界產能的60％以上，而在我國僅占鈦白粉總產能的5％以內，國內鈦白粉低端市場競爭日益激烈，高端產品需求量不斷增大，隨著國家對硫酸法鈦白粉市場準入門檻的嚴格控制和我國氯化法工藝技術的不斷突破，氯化法將成為鈦白粉生產的主流趨勢。

現階段，氯化鈦白所用原料主要有天然金紅石、高鈦渣和人造金紅石等，在我國盡管天然金紅石的儲量比較大，但由于含量較低、開采難度大、成本高等因素至今尚未形成規模。高鈦渣的生產始終處于還原氣氛中進行，所得高鈦渣成品中的鈦和鐵基本上都是以低價氧化物形式存在，在其向金紅石型轉化時由于鈦、鐵低價氧化物經氧化變成高價氧化物發生了增氧增重，造成TiO2含量相對減少、雜質含量升高，盡管部分制得的高鈦渣原料可用于熔鹽氯化法，但其質量還遠未達到美禮聯和沸騰氯化法的要求。由此可見，人造金紅石作為氯化法鈦白粉生產的主要原料其需求量勢必會日益增加。作為氯化法制取TiCl4 的原料，其TiO2品味越高、雜質越少，耗氯量就越少，產生的廢料也越少，鈦的回收率就越高，氯化爐連續生產的周期就越長，經濟效益就越好。因此在生產中如何持續獲得高品位的人造金紅石，是氯化鈦白行業不斷壯大發展所面臨的當務之急。