[发明专利]硫酸法钛白生产酸解方法及其设备

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种硫酸法钛白生产酸解方法及其设备，属于硫酸法钛白生产技术领域。

背景技术

现有我国的钛白粉生产酸解方法为：

1、钛精矿粉碎；由钛精矿库来的钛精矿（80～100目）经给料贮斗通过链式输送机、斗式提升机、链式输送机送入磨前矿斗，由圆盘给料机送入球磨机内进行干燥粉碎，由干燥气流带出的钛铁矿，经过选粉机分级，粒径合格的矿粉随气流进入旋风分离器和袋式收尘器，经分离后收集到的合格料通过链式输送机、斗式提升机进入矿粉贮仓；粒径不合格的粗粉通过链式输送机送回球磨机再次粉碎。矿粉贮仓中的合格料经仓泵采用气力输送，送入酸解工段的矿粉贮斗。粉碎后的钛精矿粒度为320目筛余＜1%，水份控制其含水量≤1%。

2、钛精矿的酸解；经计量的钛精矿粉首先与配制好的浓度为91%的硫酸在预混合槽内混合成矿浆，然后经分配器进入所需的酸解罐，加入一定量浓度的废酸（或小度水）作为启动酸，通过91%硫酸稀释放热使矿浆温度升高，再通入少量蒸汽引发酸解反应，主反应在10分钟内完成，同时用压缩空气搅拌帮助反应进行。反应使钛精矿中的大部分金属氧化物被分解，形成硫酸盐，其中钛精矿中的二氧化钛分解后形成硫酸氧钛。反应为放热反应，反应放出的热量使物料温度迅速升高并进一步加速酸解反应的进行。主反应结束后，停止鼓入压缩空气，熟化一段时间，以提高酸解率。熟化后向酸解罐中加入一定量的小度水及工艺水进行浸取，然后加入铁粉将溶液中的高价铁还原成低价铁，当溶液中三价钛的含量合格后用泵送去沉降工序，其工艺流程图如图2。

上述的硫酸法太白生产方法已经使用非常广泛，但现有的生产方法申请人在生产过程中发现以下不足

1、所采用的硫酸的91%的硫酸，使用前需要配酸，存在设备投入大、能耗损失大的问题；

2、钛精矿的粉碎要求为320目，其对磨煤机要求较高，导致能耗较高、生产效率较低；

3、气力输送系统对环境污染较大；

4、连续性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能降低设备投入、热能利用率高、生产效率高、能耗损失小、环保的硫酸法钛白生产酸解方法及其设备，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：硫酸法钛白粉生产酸解方法是将钛精矿进行粉碎至200目，然后将其与98%的硫酸直接混合，用料浆泵直接经分配后送入酸解设备进行酸解。

上述的硫酸法钛白粉生产酸解方法是，所使用的钛精矿的水分含量不高于0.5%。

前述的硫酸法钛白粉生产酸解方法是，钛精矿的水分含量通过热风干燥的方式进行控制。

前述的硫酸法钛白粉生产酸解方法包括以下步骤；

A、将80～100目钛精矿送入球磨机进行干燥粉碎，合格料进入矿粉贮仓，粉碎后的钛精矿粒度为200目全部通过，水份控制其含水量≤0.5%；

B、开启预混合槽搅拌浆和预混合槽冷却装置，将计量的98%浓硫酸加预混合槽，再加入经计量的钛精矿粉在预混合槽内混合成矿浆，酸矿混合搅拌15-25分钟，预混合槽内温度不高于40℃；

C、开启压缩空气，采用料浆泵把混合后的矿浆经分配器加入所要使用的酸解罐，搅拌5～10分钟；加入计量的工艺水或小度水控制反应酸浓在87～89％，通入蒸汽，引发主反应，当锅内有白烟冒出时，停蒸汽加热，启动酸解尾气处理系统；

D、主反应结束，停尾气处理系统，调整压缩空气流量在150～200Nm³/h；成熟时间1.5～2小时；用小度水或自来水大流量浸取，整体浸取速度先快后慢，浸取温度控制在60～68℃之间，整个浸取时间1.5-2.5小时；在浸取过程中搅拌，当温度至65℃±1时，即可加铁粉进行还原，加铁粉量按规定进行计算、分批加入，还原过程温度低不超过70℃，还原时间6～8小时；当钛液中有三价钛出现后，调整钛液浓度在115～130 g/l ，放料温度控制在60±1℃时，即可送入下一工序。

硫酸法钛白粉生产酸解用设备，它包括依次连接的给料贮斗、一号链式输送机、第一斗式提升机、二号链式输送机、磨前矿斗、圆盘给料机；球磨机、选粉机、旋风分离器、三号链式输送机、袋式收尘器、四号链式输送机，第二斗式提升机、矿粉贮仓和预混合槽，在袋式收尘器上连接有除尘风机，在预混合槽的出口连接有料浆泵，料浆泵与分配器连接，分配器与酸解罐连接，在酸解罐的出口连接有钛液泵；在球磨机上连接有配合的燃烧风机和热风炉，在酸解罐上设有废酸计量槽连接的管道、工艺水给水管、铁粉添加管和尾气排放管。