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(jīng)鏟車加料至斗式提升機，再經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C送入磨前貯斗。經(jīng)電子秤稱重量后加入磨機，磨后料由循環(huán)風(fēng)機送至分級機進(jìn)行粗細(xì)分選，細(xì)度不合格的物料經(jīng)返料鏈運機返回磨機重磨。細(xì)度合格礦粉隨風(fēng)進(jìn)入旋風(fēng)分離礦粉后進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機，一部分熱風(fēng)回到磨前與熱風(fēng)爐供給的熱風(fēng)一起進(jìn)磨供研磨與干燥，并把磨后物料帶出磨機，一部分熱風(fēng)回到磨后作為輸送的分級所需風(fēng)量的補充。多余的含塵氣體經(jīng)布袋收塵器凈化后由風(fēng)機排空。

旋風(fēng)和布袋收塵器的礦粉由鏈?zhǔn)捷斔蜋C集中送入礦粉貯斗轉(zhuǎn)由斗式提升機、鏈?zhǔn)捷斔蜋C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(jìn)入本工序設(shè)置的硫酸貯槽經(jīng)計量加入到預(yù)混合槽，與來自原礦粉碎工段經(jīng)計量后的鈦精礦在預(yù)混合槽經(jīng)攪拌充分混合，混合均勻后經(jīng)分配器放入選定的酸解罐中。

用蒸汽加熱引發(fā)酸解反應(yīng)。酸解反應(yīng)使鈦鐵礦中的大部分金屬氧化物與硫酸發(fā)生反應(yīng)，其中鈦以硫酸氧鈦的形式作為分解產(chǎn)物。酸解反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)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(yīng)的進(jìn)行。

酸解主反應(yīng)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(diào)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(yīng)產(chǎn)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(zhì)。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(jìn)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(zhì)，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(dá)標(biāo)排放。洗滌廢水設(shè)冷卻塔循環(huán)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(yīng)礦粉后進(jìn)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(diào)節(jié)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(yīng)的鈦礦和其它不溶性的雜質(zhì)在沉降槽內(nèi)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(jìn)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(jié)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(jīng)混合均勻后泵送至鈦液板框進(jìn)行一次控制過濾，除去鈦液中的雜質(zhì)。除雜后的鈦液進(jìn)入真空結(jié)晶系統(tǒng)，亞鐵結(jié)晶析出。達(dá)到放料終溫后去圓盤分離機分離硫酸亞鐵。亞鐵去堆場進(jìn)行包裝，叉車送至亞鐵庫。濾液進(jìn)入稀鈦液貯槽再泵至以木炭為助濾層的板框壓濾機中進(jìn)行二次精過濾。

4.濃縮-水解

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

濃鈦液貯槽中的鈦液由鈦液泵送入濃鈦液預(yù)熱器，通過蒸汽盤管加熱，預(yù)先制備好的外加晶種送入水解槽中，再將預(yù)熱好的濃鈦液放入水解槽中進(jìn)入微壓水解過程，然后經(jīng)偏鈦酸冷卻器進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行酸溶，酸溶后的TiO2具有金紅石型結(jié)構(gòu)。加入漂白后的漿料中，作為金紅石型轉(zhuǎn)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(jìn)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(jīng)密度控制槽調(diào)節(jié)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(jīng)一次水洗后偏鈦酸制備。在三價鈦制備罐內(nèi)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(yè)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(zhuǎn)化的促進(jìn)劑，促進(jìn)劑有氧化鋅和氧化鋁兩種，多數(shù)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(jìn)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(nèi)進(jìn)行煅燒。隨窯的轉(zhuǎn)動，物料向前移動，經(jīng)與高溫氣體逆流接觸，逐步完成脫水、脫硫以及晶型轉(zhuǎn)化至窯頭落入下料管，經(jīng)雙翻板閥至冷卻轉(zhuǎn)筒同空氣進(jìn)行間接熱交換后被冷卻。從冷卻轉(zhuǎn)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(jìn)行粉碎。

離開窯尾的煅燒尾氣經(jīng)旋風(fēng)收塵器收塵，進(jìn)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(fā)，同時降低尾氣溫度，再經(jīng)水洗塔降溫后的尾氣進(jìn)入堿洗塔電除霧器除去酸霧和粉塵，最后經(jīng)風(fēng)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(jìn)入大貯倉，再經(jīng)螺旋輸送機送入磨前TiO2貯斗，磨粉時物料經(jīng)星形給料器、螺旋輸送機加入輥壓磨，磨碎、潤濕分散后進(jìn)入砂磨機，磨細(xì)后送至TiO2漿料貯槽然后泵至后處理表面處理罐進(jìn)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(yīng)用性能，生產(chǎn)出高檔次的產(chǎn)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(xué)活性等。

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

包膜過程可以理解為酸堿中和的一些復(fù)分解反應(yīng)，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(chǎn)生的鹽類雜質(zhì)。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(jìn)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。