[实用新型]一种黑钛液连续后处理生产装置

说明书

本实用新型公开了一种黑钛液连续后处理生产装置，其包括蒸发浓缩器、一级闪蒸结晶器、二级冷却结晶器和固液分离设备，蒸发浓缩器上设有黑钛液进料口、加热蒸汽入口、加热蒸汽出口、加热蒸汽冷凝水出口、浓缩出料口和浓缩蒸汽出口，一级闪蒸结晶器上设有浓缩进料口、一级结晶出料口和闪蒸蒸汽出口，浓缩出料口与浓缩进料口相连通，一级结晶出料口与二级冷却结晶器相连通，固液分离设备上设有晶浆入口，二级冷却结晶器与晶浆入口相连通。本新型中采用先浓缩，再依次连续进行闪蒸结晶、冷却结晶和固液分离的方式，实现了连续化生产；并且采用闪蒸和冷却两台结晶器配合使用的方式，可达到传统间歇结晶生产工艺5‑6台结晶器的产能，提高设备利用率。

技术领域

本实用新型涉及硫酸法钛白粉生产技术领域，特别是涉及一种黑钛液连续后处理生产装置。

背景技术

在硫酸法钛白粉生产过程中，使用硫酸对钛铁矿或者高钛渣进行消解，所得消解液再进行一系列后处理，即得到主要含有硫酸氧钛、硫酸亚铁以及硫酸的黑钛液。黑钛液中的硫酸亚铁作为一种可溶性杂质需要部分去除，其除去方法通常是利用硫酸亚铁的溶解度受温度影响比较大的特性，将黑钛液降温，使硫酸亚铁以七水合硫酸亚铁结晶的形式析出并得到分离。行业内普遍采用间歇闪蒸结晶工艺或间歇冷却结晶工艺。所得到的结晶母液中的铁钛比指标要求控制在0.35以下，目前国内行业水平普遍在0.28～0.33，更低的铁钛比有利于后续水解反应，但就目前行业的工艺和装备情况来说则需要更多的能源消耗。

结晶母液需进一步浓缩以提高溶液总钛浓度至190～230g/L，使之满足后续水解工序质量指标。浓缩所采用的设备多为升膜或降膜式蒸发器，使用0.1 MPa左右的饱和蒸汽作为加热源。

如图1和图2所示，分别以方框图的形式展示了目前黑钛液后处理所采用的两种工艺流程。

由于以上两种工艺的蒸汽消耗较大，折合每吨产品结晶(使用蒸汽喷射真空泵的闪蒸结晶)与浓缩总的蒸汽单位消耗为2.3t/t。

此外，目前所使用的两种工艺均为间歇式生产，设备利用率低，通常需要在同一装置厂房中设置多套结晶装备，且装置自动化程度低，人员使用量与人工操作量均较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种连续生产、自动化程度高、产品质量好以及节约能源的黑钛液连续后处理生产装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种黑钛液连续后处理生产装置，包括蒸发浓缩器、一级闪蒸结晶器、二级冷却结晶器和固液分离设备，所述蒸发浓缩器上设置有黑钛液进料口、加热蒸汽入口、加热蒸汽出口、加热蒸汽冷凝水出口、浓缩出料口和浓缩蒸汽出口，所述一级闪蒸结晶器上设置有浓缩进料口、一级结晶出料口和闪蒸蒸汽出口，所述浓缩出料口通过浓缩出料泵与所述浓缩进料口相连通，所述一级结晶出料口通过一级结晶转料泵与所述二级冷却结晶器相连通，所述固液分离设备上设置有晶浆入口，所述二级冷却结晶器通过二级结晶转料泵与所述晶浆入口相连通。

优选的，所述蒸发浓缩器为水平管外降膜蒸发器；所述一级闪蒸结晶器的底部设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括相连接的搅拌电机和搅拌叶片；所述二级冷却结晶器包括首尾依次连通的冷却结晶室、循环泵和换热器，所述一级结晶出料口通过所述一级结晶转料泵与所述冷却结晶室和所述循环泵之间的管路相连通，所述冷却结晶室上设置有二级结晶出料口，所述二级结晶出料口通过所述二级结晶转料泵与所述晶浆入口相连通。

优选的，所述换热器分别与低温水上水管道和低温水回水管道相连接。