[发明专利]一种能降低水耗的钛白粉的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能降低水耗的钛白粉的生产方法，属于钛白粉生产技术领域。

背景技术

目前，钛白粉的生产工艺包括以下步骤:将粉碎研磨后的钛矿与浓硫酸和水的作用下进行酸解生成钛液，将钛液水解生成水合二氧化钛（即偏钛酸），然后进行两次水洗，之后将偏钛酸进行盐处理、在回转窑内进行煅烧，最后将煅烧之后的晶型钛白粉进行表面处理，表面处理（包括浸润包膜处理）后进行第三次水洗。其中，水解后的水合二氧化钛含有硫酸以及铁、铝、锰、铜、镍、钒、铅等离子，这些离子如果随着水合二氧化钛进入转窑，经过煅烧就生成相应的氧化物，显示各种颜色，从而不同程度的污染产品。所以，前两次水洗的目的是将水合二氧化钛含有的硫酸以及铁、铝、锰、铜、镍、钒、铅等离子除去。包膜后的物料里面由于加入了大量的无机盐，有一部分未完全反应的盐类会影响到最终产品的质量，所以我们要用经过树脂处理的脱盐水，利用传质的理论，把它们洗掉（第三次水洗）。其水耗情况：一洗二洗水耗为18m3/吨钛白粉，三洗的水耗为13m3/吨钛白粉。

发明内容

本发明的目的是在保证钛白粉品质不下降的情况下,提供一种能降低水耗的钛白粉的生产方法。

技术方案

一种能降低水耗的钛白粉的生产方法，包括以下步骤：

1、酸解：钛矿用浓硫酸酸解生成钛液；

2、水解：将钛液水解生成水合二氧化钛（即偏钛酸），然后依次进行第一次水洗和第二次水洗；

3、盐处理、煅烧：向水洗后的水合二氧化钛中加入盐溶液进行盐处理，然后进行煅烧；

4、表面处理：将煅烧产物粉碎、浸润包膜；

5、第三次水洗：对表面处理后的煅烧产物进行水洗；

其中，第二次水洗所用的水为上一生产周期中第三次水洗后的废水（三洗水）；

与采用自来水进行第二次水洗的生产工艺相比，将盐处理步骤中盐溶液的Al³⁺的量下调0.03%，将煅烧温度下调1-20℃。

本发明通过将三洗水（第三次水洗后的废水）用于二洗，显著降低了水耗；但是，如果不调整盐处理中Al³⁺的用量，则会因为含量过高，导致钛白粉品质下降（消色力下降）及天然气消耗升高的不利后果。所以，本发明同时调整了盐处理中Al³⁺的用量；最终达到了在保证钛白粉品质的同时降低水耗的技术效果。与此同时，本发明还发现，将三洗水用于二洗之后，相较于用自来水进行二洗，煅烧温度能够有所降低，从而能降低热量消耗，降低生产成本。本发明通过研究发现，三洗水中钠离子的存在，不仅不会降低钛白粉的品质，而且，钠离子的适量存在能降低煅烧温度。

所以，上述方法，优选的，第二次水洗所用的水的钠离子含量为0.338-0.591%；此时步骤3的煅烧温度为850-840℃。更优选的，第二次水洗所用的水的钠离子含量为0.591%；此时步骤3的煅烧温度为840℃。

有益效果

降低水耗，降低热耗，保证钛白粉的品质，操作简单，成本降低。

具体实施方式

对比例1

1、钛矿粉碎：

将钛矿通过球磨机粉碎到细度为320目筛余5-15%，然后负责送料到酸分解的钛矿料仓中；

2、酸解：

用热硫酸将矿粉分解，生成呈海绵状的固相物，然后在压缩空气的搅拌下，用水、废酸和小度水进行浸取，加入铁粉将高价铁还原成低价铁，将定量的四价钛还原成三价钛，还原后的钛液放入沉降池中；加入定量的FeS，然后用泵打入到沉降池中，在打料的管道上有混和器，在混合器前的支管上，用泵打入定量的M-PAM，使其通过混合器与钛液充分混合，在沉降池中静止沉降；沉降合格的钛液，经过板框压滤机压滤后打入结晶器中，在绝热的条件下，进行快速蒸发，吸收热量使钛液的温度降低，降到规定温度后送到离心机或圆盘过滤机内，将硫酸亚铁分离出去；经离心机分离出亚铁以后的钛液，经过板框压滤机压滤，用泵打入换热器，开启循环水，依次开启五个喷射器，加大进料流量，调整至出料钛液合格；

3、水解：

浓缩合格的料液放入水解罐中，开启搅拌，加入晶种，开启蒸汽开始水解，水解后的料液经过石墨换热器冷却后，放入冷却槽；

4、水洗：

水解冷却后的物料打入挂片池，用叶滤机挂片水洗两次，水洗合格后的物料用水枪卸到盐前储槽；盐前储槽的偏钛酸放入盐处理罐中，加入配好的盐溶液，充分搅拌后放到盐后储槽中；第一次水洗所用的水是第二次水洗后的废水，第二次水洗所用的水是自来水；

5、煅烧：