[发明专利]一种超纯硫酸钛液的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超纯硫酸钛液的生产方法。

背景技术

硫酸法钛白生产是成熟的生产方法，使用的原料为钛铁矿或钛渣、硫酸。硫酸法钛白生产主要由下列几个工序组成：酸解、钛液的净化（包括沉降、结晶、分离、过滤等工序）、钛液浓缩、水解、水洗及漂洗、盐处理、煅烧、粉碎包装。其中，钛液的质量直接影响到后续各工序的操作和最终产品的质量。目前，钛液总钛、铁钛比、F值、三价钛等指标都能得到很好地控制，而净化和稳定性却时有波动，净化是以钛液中的固含量来表征的，它对钛液的稳定性有影响，钛液净化的好坏，更直接影响到最终产品的质量。现有技术酸解钛液经沉降后，取上层清液先进行板框热过滤，滤后钛液经亚铁结晶和亚铁分离后，采用板框进行控制过滤。板框过滤由滤板、滤布和过滤助剂等组成，钛液过滤后，根据过滤压力的变化要不时地对滤布进行清洗甚至更换，工作量大，冲洗水会降低钛液的浓度，即使回用洗水也是流程的往复；而滤布时有破损情况，钛液中杂质就会随钛液进入下道工序，钛液质量难以稳定控制。采用现有技术控制过滤后钛液中杂质含量在20ppm以上，钛液总钛150g/L左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种流程短、操作简便、节约水耗、产品质量稳定、纯度高的一种超纯硫酸钛液的生产方法。

本发明一种超纯硫酸钛液的生产方法，采用如下步骤：将酸解钛液经沉降后，取上层清夜经板框压滤机压滤；将所得的滤液分别经亚铁结晶和亚铁分离后；将所得的钛液经超滤膜，进行膜分离，即得超纯硫酸钛液。

作为上述技术方案的一个优选方案，所述超滤膜为中空纤维超滤膜。

传统的方法是将所得的钛液经板框式过滤，需定时地对滤布进行清洗甚至更换，工作量大，且大量的滤布冲洗水会造成系统水无法平衡，且给污水处理带来压力；而在此过程中若滤布安装的不紧或滤布有破损，钛液中杂质就会随钛液进入下道工序，钛液质量难以稳定控制。而采用上述技术方案，由于采用将经过亚铁结晶和亚铁分离后；将所得的钛液经超滤膜，采用超滤膜，进行膜分离。操作简便、节约水耗、产品质量稳定。

上述技术方案中，为加快沉降速率在酸解钛液沉降时加入体积为酸解钛液体积2～10%、浓度为1～5‰的絮凝剂聚丙烯酰胺，沉降4～10h。

上述技术方案中，为加快过滤速率在取上层清夜经板框压滤机进行压滤前添加过滤助剂，所述过滤助剂选自木炭粉、木质纤维素、硅藻土中的任意一种。

上述技术方案中，亚铁结晶采用真空结晶和冷冻结晶，所述结晶终温控制在12～18℃。

综上所述，本发明的有益效果是：采用此种生产方法流程短、操作简便、节约水耗、产品质量稳定、纯度高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明：

实施例一：

取酸解钛液100m³,总钛125g/L，温度58℃，加入400m³沉降槽，同时在管道混合器加入2 m³的质量浓度为2‰聚丙烯酰胺，沉降4h后；取上层清液用250m²的板框进行热过滤，流量为30m³/h，钛液过滤前先对板框预涂木炭粉助滤层；将热过滤后钛液进行真空结晶，结晶终温控制在13℃；将结晶后钛液进行圆盘过滤去除结晶硫酸亚铁；将去除结晶硫酸亚铁钛液用用超滤膜进行过滤，得钛液65m³，总钛162g/L，固含量9mg/L。 

实施例二：

取酸解钛液100m³,总钛125g/L，温度58℃，加入400m³沉降槽，同时在管道混合器加入7m³的质量浓度为3‰聚丙烯酰胺，沉降6h后；取上层清液用250m²的板框进行热过滤，流量为40m³/h，钛液过滤前先对板框预涂木质纤维素助滤层；将热过滤后钛液进行真空结晶，结晶终温控制在16℃；将结晶后钛液进行圆盘过滤去除结晶硫酸亚铁；将去除结晶硫酸亚铁钛液用超滤膜进行过滤，得钛液65m³，总钛163g/L，固含量9.2mg/L。

实施例三：

取酸解钛液100m³,总钛125g/L，温度58℃，加入400m³沉降槽，同时在管道混合器加入10m³的质量浓度为5‰聚丙烯酰胺，沉降10h后；取上层清液用250m²的板框进行热过滤，流量为35m³/h，钛液过滤前于钛液中加入硅藻土助滤剂；将热过滤后钛液进行真空结晶，结晶终温控制在18℃；将结晶后钛液进行圆盘过滤去除结晶硫酸亚铁；将去除结晶硫酸亚铁钛液用超滤膜进行过滤，得钛液65m³，总钛161g/L，固含量9.1mg/L。