金紅石型鈦白粉工藝流程簡介

金紅石型鈦白粉工藝流程簡介

工藝流程

1. 鈦鐵礦粉碎

拆包后的散裝鈦鐵礦由自卸車運至原礦庫，經鏟車加料至斗式提升機，再經鏈式輸送機送入磨前貯斗。經電子秤稱重量后加入磨機，磨后料由循環風機送至分級機進行粗細分選，細度不合格的物料經返料鏈運機返回磨機重磨。細度合格礦粉隨風進入旋風分離礦粉后進入循環風機，一部分熱風回到磨前與熱風爐供給的熱風一起進磨供研磨與干燥，并把磨后物料帶出磨機，一部分熱風回到磨后作為輸送的分級所需風量的補充。多余的含塵氣體經布袋收塵器凈化后由風機排空。

旋風和布袋收塵器的礦粉由鏈式輸送機集中送入礦粉貯斗轉由斗式提升機、鏈式輸送機送至酸解的計量貯斗待用，或送入礦粉的緩沖貯倉貯存。

2.酸解-泥漿處理

由硫酸裝置送來的95%（或91%）硫酸進入本工序設置的硫酸貯槽經計量加入到預混合槽，與來自原礦粉碎工段經計量后的鈦精礦在預混合槽經攪拌充分混合，混合均勻后經分配器放入選定的酸解罐中。

用蒸汽加熱引發酸解反應。酸解反應使鈦鐵礦中的大部分金屬氧化物與硫酸發生反應，其中鈦以硫酸氧鈦的形式作為分解產物。酸解反應為放熱反應，反應放出的熱量使酸解罐中的物料溫度迅速升高至180℃～200℃左右，溫度的升高加速了酸解反應的進行。

酸解主反應完成后熟化一定時間，通過儀表計量加水浸取，浸取一段時間調整鈦液中的三價鈦離子含量及F值。浸取完成后的鈦液用泵送到沉降工序。

酸解反應產生的酸解尾氣中含有大量的水蒸氣及微量的礦粉塵、二氧化硫、三氧化硫、硫酸霧等污染物質。通過管道將酸解尾氣引至酸解罐主煙囪中，將水池中的堿性水通過水泵噴射進入酸解罐主煙囪，洗滌除去酸解尾氣中的礦粉塵及二氧化硫等污染物質，并將酸解尾氣冷卻至50℃左右，洗滌后的酸解尾氣通過酸解罐煙囪40米高點達標排放。洗滌廢水設冷卻塔循環使用，并用其中一部分輸送酸解泥渣至污水處理場，分離部分未反應礦粉后進入污水處理場同其它酸性廢水一并中和處理。

將改性好的絮凝劑加入到絮凝劑溶解槽，加水通過蒸汽加熱使絮凝劑溶解，絮凝劑稀釋到使用濃度后送入絮凝劑計量槽。

稀釋后的絮凝劑按照一定的比例通過比值流量調節方式與酸解后的硫酸鈦液一道加入沉降槽。在絮凝劑的絮凝作用下，鈦液中未反應的鈦礦和其它不溶性的雜質在沉降槽內以泥漿的形式沉降到沉降槽的底部。吸取沉降槽上部澄清合格的清鈦液用泵送鈦液熱過濾工序進一步凈化。

沉降槽底部的泥漿待積累到一定位置后用泵送到泥漿處理工序，泥漿在泥漿槽中通過蒸汽間接加熱，加熱后的泥漿用板框過濾，濾液返回到沉降槽，泥渣用壓縮空氣吹干，直接送泥渣場堆放。

3.過濾-結晶-分離

由酸解-沉降工序來的鈦液加入助濾劑木屑粉或硅藻土，經混合均勻后泵送至鈦液板框進行一次控制過濾，除去鈦液中的雜質。除雜后的鈦液進入真空結晶系統，亞鐵結晶析出。達到放料終溫后去圓盤分離機分離硫酸亞鐵。亞鐵去堆場進行包裝，叉車送至亞鐵庫。濾液進入稀鈦液貯槽再泵至以木炭為助濾層的板框壓濾機中進行二次精過濾。

4.濃縮-水解

合格的清鈦液經泵送入鈦液預熱器，用蒸汽冷凝水預熱后進入薄膜蒸發器，使之濃度提高至200 g/l，然后進入濃鈦液貯槽。二次蒸汽同一次控制過濾的鈦液換熱后進氣壓式冷凝器，不凝性氣體由水環泵排空。

濃鈦液貯槽中的鈦液由鈦液泵送入濃鈦液預熱器，通過蒸汽盤管加熱，預先制備好的外加晶種送入水解槽中，再將預熱好的濃鈦液放入水解槽中進入微壓水解過程，然后經偏鈦酸冷卻器進入偏鈦酸貯槽再由偏鈦酸漿料泵送至水洗工段。

5.一次水洗-漂白-二次水洗-鹽處理工序：

用隔膜壓濾機進行水洗，水洗合格后，將濾餅卸至打漿槽，然后泵送至漂白罐。
在漂白罐中加入硫酸、三價鈦液對偏鈦酸進行漂白，漂白后加入煅燒晶種。煅燒晶種用二次水洗合格的偏鈦酸制備，用氫氧化鈉溶液溶解使之生成鈦酸鈉，鈦酸鈉水洗合格后用鹽酸進行酸溶，酸溶后的TiO2具有金紅石型結構。加入漂白后的漿料中，作為金紅石型轉化的晶種。

漂白后的偏鈦酸用泵送至二次水洗隔膜壓濾機洗滌。用溫水進行漂洗，漂洗合格后，將濾餅卸至打漿后用泵送至偏鈦酸貯槽中，經密度控制槽調節密度后泵送至鹽處理罐加入磷酸和碳酸鉀然后送煅燒工序。

水洗初濾酸作為廢酸回收。漂洗洗水返回作一次洗水，整個過程完全自動化操作。

三價鈦采用經一次水洗后偏鈦酸制備。在三價鈦制備罐內加入偏鈦酸、硫酸加熱酸溶后用鋁粉還原，保溫、冷卻后存放待用。

鹽處理劑采用工業純碳酸鉀或氫氧化鉀和磷酸。鉀鹽在溶解槽中溶解后送計量槽備用。外購磷酸由槽車運來后卸至磷酸貯槽，由泵泵至計量槽供給鹽處理用。鹽處理漿料中尚需加入金紅石型轉化的促進劑，促進劑有氧化鋅和氧化鋁兩種，多數都是加入氧化鋅也可加入Al2O3。

5.煅燒工序

鹽處理后的料漿送至煅燒工序偏鈦酸料漿貯槽，由泵送至隔膜壓濾機進行壓濾，濾餅卸至偏鈦酸貯斗，底部皮帶輸送至加料螺旋加入至窯內進行煅燒。隨窯的轉動，物料向前移動，經與高溫氣體逆流接觸，逐步完成脫水、脫硫以及晶型轉化至窯頭落入下料管，經雙翻板閥至冷卻轉筒同空氣進行間接熱交換后被冷卻。從冷卻轉筒出來的物料由斗提機輸送螺旋送至大料倉，貯存并供給中間粉碎的輥壓磨進行粉碎。

離開窯尾的煅燒尾氣經旋風收塵器收塵，進入文丘里洗滌器或冷卻塔同廢酸換熱使之廢酸中部分水份蒸發，同時降低尾氣溫度，再經水洗塔降溫后的尾氣進入堿洗塔電除霧器除去酸霧和粉塵，最后經風機由煙囪排放。

6.中粉

來自煅燒工段的TiO2煅燒料，通過斗提機螺旋輸送機進入大貯倉，再經螺旋輸送機送入磨前TiO2貯斗，磨粉時物料經星形給料器、螺旋輸送機加入輥壓磨，磨碎、潤濕分散后進入砂磨機，磨細后送至TiO2漿料貯槽然后泵至后處理表面處理罐進行后處理。

7.表面處理

表面處理的目的，旨在提高二氧化鈦顏料的應用性能，生產出高檔次的產品。通過在二氧化鈦粒子包覆諸如硅、鋁、鋯等氧化物或者一些有機物，增加顏料的耐侯性、抗粉化性和在溶劑中分散性能以及降低光化學活性等。

后處理實際上包括一系列工序，首先是將已經粉碎好的中間產品，用除鹽水打漿加入硅酸鈉、稀堿液使之充分分散并調整PH值，然后經過濕磨分級去除粗粒子，再送去表面處理罐進行化學包膜處理。

包膜過程可以理解為酸堿中和的一些復分解反應，目的是使之鹽類變成氧化物包覆于二氧化鈦表面。

包膜后的二氧化鈦用除鹽水洗滌，水洗過程基本上同偏鈦酸水洗，這里主要除去包膜時產生的鹽類雜質。洗滌合格后的二氧化鈦送去干燥，干燥后的二氧化鈦用引進的氣粉機粉碎。在后處理工序除純鈦液外還包括一系列的包膜劑制備。諸如硫酸鋁、硅酸鈉、稀硫酸、稀堿液等的制備。