硫酸法生产钛白粉工艺课件.ppt
1,硫酸法生产钛白粉工艺,硫酸法钛白粉生产工艺,2,硫酸法生产钛白粉工艺,硫酸法的主要工艺步骤 1、原矿粉碎；2、酸解；3、沉降；4、热过滤；5、结晶；6、亚铁分离；7、浓缩；8、水解；9、一次水洗；10、漂白；11、二次水洗；12、盐处理；13、窑前压滤；14、煅烧；15、中间粉碎；16、包膜；17、三洗；18、闪蒸干燥；19、气流粉碎；20、包装,3,硫酸法生产钛白粉工艺,一、原矿粉碎,通过风扫磨将原矿粉碎至工艺要求的细度，一般在325目左右,4,硫酸法生产钛白粉工艺,二、酸解,将研磨、干燥的钛铁矿与浓硫酸反应通过酸矿预混合、主反应、熟化、浸取、还原制得钛液，其反应方程式如下： FeTi03+3H2SO4一Ti（SO4）2+FeSO4+3H2O FeTi03+2H2SO4一TiOSO4+FeSO4+2H2O,5,硫酸法生产钛白粉工艺,酸解的关键指标,1、F值 2、稳定性 3、Ti3+ 4、酸解率,6,硫酸法生产钛白粉工艺,三、沉降、热过滤,沉降：目前主要采用的是机械沉降，主要目的是将钛液中酸解未反应完全的部分钛铁矿和其他杂质通过重力作用，沉降到沉降槽底部，起到除杂的作用 热过滤：取沉降槽上层清液，通过板框压滤机再次除去钛液中杂质，从而得到澄清的钛液,7,硫酸法生产钛白粉工艺,四、结晶、亚铁分离,结晶的目的：钛液中含有以铁为代表的可溶性杂质，热过滤无法除去，就要通过结晶使钛液达到过饱和状态，可溶性杂质就会析出（主要是硫酸亚铁） 结晶的方式：真空结晶和冷冻结晶 亚铁分离：主要采用圆盘过滤机把结晶后的亚铁从钛液中分离出来,8,硫酸法生产钛白粉工艺,五、浓缩,将圆盘过滤后钛液通过浓缩器把钛液浓缩至水解要求的浓度一般在200-230g/l,9,硫酸法生产钛白粉工艺,六、水解,水解工序是硫酸法钛白生产非常关键的一步。这一步将可溶性硫酸氧钛水解成不溶于水的水合二氧化钛沉淀物，或称偏钛酸。水解分为钛液预热、底水预热、放料、一沸、二沸、稀释保沸。其反应方程式如下： TiOSO4+2H2O一TiO(OH)2+H2SO4,10,硫酸法生产钛白粉工艺,七、一次水洗,通过隔膜压滤机用工艺水将偏钛酸中的以亚铁为代表的杂质除去，一洗一般亚铁离子指标控制在小于1000ppm,11,硫酸法生产钛白粉工艺,八、漂白,偏钛酸中一部分亚铁离子被氧化为三价铁离子，因三价铁不溶于水，所以经水洗无法除去，就要经过漂白工序用三价钛或者铝粉将三价铁还原为二价铁,12,硫酸法生产钛白粉工艺,九、二次水洗,通过隔膜压滤机用脱盐水将偏钛酸中的以亚铁为代表的杂质除去，二洗一般铁离子含量指标控制在小于30ppm,13,硫酸法生产钛白粉工艺,八、盐处理,钾盐可以抑制金红石型的转化速度、降低煅烧脱硫温度、避免粒子烧结长大、改善颜料性能、提高消色力、白度和疏松度 磷盐在煅烧时可以提高产品的白度，使产品柔软易粉碎 铝盐最大的优点在于它可以在较高的温度下煅烧（10001100），产品白度仍然较好，产品颗粒致密、耐候性好,14,硫酸法生产钛白粉工艺,九、窑前压滤,目的：将偏钛酸通过压滤机进行压榨、反吹使滤饼达到工艺要求的固含量，这样可以节约燃气也便于向转窑进料。,15,硫酸法生产钛白粉工艺,十、煅烧,偏钛酸的组成：一般用TiO2.xH2o.ySO3表示，其中水份占60%左右、TiO2占35%左右、SO3占3-5% 反应方程式：TiO2.xH2o.ySO3TiO2+xH2o+ySO3 煅烧按其物理化学变化可分为四个阶段：脱水区、脱硫区、晶型转变区、粒子成长区,16,硫酸法生产钛白粉工艺,十一、中间粉碎,颜料钛白粉对二氧化钛粒子的粒径及其粒径分布都有严格的要求，而经过煅烧的二氧化钛却是粒子大小不等的聚集体和烧结物，必须将它粉碎至原来的基本颜料尺寸（约0.200.35m），才能充分体现其光学性质和颜料性能。将二氧化钛聚集粒子尽量磨细解聚为原级粒子，以利于进行无机包膜 中间粉碎一般采用湿磨机和砂磨机,17,硫酸法生产钛白粉工艺,十二、包膜,是根据钛白粉的下游用户需要添加各种无机包膜剂来改变钛白粉的应用性能。单纯的二氧化钛表面存在着晶格缺陷，使表面存在很多光活化点，在紫外线的照射下光活化点十分活跃，引起化学反应，造成颜料变色，耐候性降低，所以要对二氧化钛进行表面处理，改善其晶格缺陷。,18,硫酸法生产钛白粉工艺,常用的无机处理剂有铝、锆、硅 铝包膜：提高钛白粉抗粉化性能、改善光泽和白度、降低钛白粉光化学活性既而提高耐候性 锆包膜：提高耐候性、光泽度和耐久性 硅包膜：提高耐候性、光泽度，具有亲水性,19,硫酸法生产钛白粉工艺,包膜的主要反应方程式： Al 2(SO)4 +4NaOHAl2O3+2Na2SO4+2H2O 2NaAlO2+H2SO4Al2O3+Na2SO4+H2O NaSiO3+H2SO4SiO2 H2O+Na2SO4+H2O Zr(SO4)2 +4NaOHZrO2+2Na2SO4+H2O,20,硫酸法生产钛白粉工艺,十三、三次水洗,将包膜后的物料通过隔膜压滤机用脱盐水，除去包膜产生的盐份如硫酸钠,21,硫酸法生产钛白粉工艺,十四、闪蒸干燥,通过闪蒸设备用煤气或者天燃气，将三洗滤饼中的水分除去，达到干燥的目的同时也取到粉碎的效果,22,硫酸法生产钛白粉工艺,十五、气流粉碎,用汽流粉碎机通入过热蒸汽将团聚的二氧化钛粉碎至原级粒子，到达钛白粉的应用要求 一般在进行汽流粉碎的同时还加入有机包膜剂，也就是有机包膜，现在普遍采用的是加TMP和有机硅,23,硫酸法生产钛白粉工艺,谢谢大家 顾庆波,
