CN101080263B - 改进的浓缩浆液的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种改进的浓缩二氧化钛浆液的方法和过滤组套。该改进的过滤组套包括一系列的平行排列的过滤盘和分流盘。本发明通过使用基本整体焊接将分流板固定到分流盘上，来对现有过滤组套进行改进。本发明还提供了一种预处理过滤组套的改进方法。该改进的方法用于预处理和逐渐准备过滤组套，以便生产所需二氧化钛浆液。进一步地，本发明提供了一种准备和运输二氧化钛浆液的改进处理过程。最后，本发明还提供了一种延长过滤组套使用寿命的方法。这种延长过滤组套使用寿命的方法连续监控由过滤组套生产出的流体的流量和比重，并发出信号通知需要冲洗过滤组套。

Description

改进的浓缩浆液的方法和设备 
背景技术
生产颜料级的二氧化钛需要多个处理步骤。经过硫酸盐处理过程中的煅烧或者氯化处理过程中的氧化而产生粗或原二氧化钛颜料的过程，是颜料生产过程中的中间步骤。之后，粗颜料与不需要的盐分分离，并且按照惯例通过各种表面处理研磨成浆液，以生产出具有所需粒度分布的颜料。而且，某些生产过程受益于对二氧化钛成品的浆液的使用。然而，在生产过程中产生的浆液包含过量的水分，导致了运输费用的增加。因此，产生了二氧化钛浆液的脱水方法。
使浆液脱水的一种现有可用系统是由New Logic Research，Inc.推出的VSEP过滤系统(Filtration System)(V 
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SEP是New Logic Research，Inc.的注册商标)。VSEP处理应用了一个过滤系统(“VSEP过滤系统”)，该过滤系统包含一个由一系列的盘或碟和分流器组成的过滤组套(FilterStack)。每一个过滤盘都有微孔尺寸不超过0.1μ的外部膜，并且通常还包括一个位于外部膜和盘之间的引流织物(Drain Cloth)。分流器决定通过过滤组套的流动型态。图1给出了一种常用VSEP过滤系统，图2给出了一种常用过滤组套。
VSEP过滤系统通过在二氧化钛浆液流经过滤盘和分流器时去掉浆液中的水分，对其进行浓缩。当二氧化钛浆液比重增加时，除非薄膜表面的剪切速率足以除去颗粒，否则将会发生颗粒在过滤盘和分流器上组套积的现象。为了产生必要的剪切速率，VSEP过滤系统通常以约1.9厘米(0.75英寸)的运动幅度来振荡过滤组套中的盘。这种振荡在薄膜和液体的界面上，产生约每秒(inverse second)150,000的剪切速率。VSEP系统产生无杂质的水流，称为渗透液，同时也产生二氧化钛浆液，称为浓缩液。
当按照制造商的说明书实施时，一个标准的高固形VSEP过滤组套运行时间是1天到45天，平均使用寿命是18天。然而，如果在没有盘振荡的情况下进行操作，VSEP过滤组套只有仅仅一到两个小时的使用寿命。与其它过滤系统(Cross-Flow Filtration)相比较，如错流过滤，VSEP过滤系统提供了较高的性能。然而，增加应用在系统中的过滤组套的使用寿命，并减少过滤组套的总体失效，将是非常有利的。
发明概述
一方面，本发明提供了一种使二氧化钛浆液脱水的改进方法。待脱水的二氧化钛浆液的比重在约1.01～约1.8之间。用在脱水处理过程中的过滤系统包括过滤组套、用于振荡过滤组套的装置、储存待脱水二氧化钛浆液的供料箱、渗透液排出管道和渗透液储存箱、浓缩液排出管道和浓缩液储存箱、以及水源，过滤组套包括过滤盘(Filter Disk)和分流盘(Diverter Tray)。在本发明方法中，通过从供料箱排出流体，并由水或者渗透液流体代替该流体，来降低储存在供料箱中的浆液的比重。在过滤TiO2浆液之前，通过引导来自渗透液储存箱中的渗透液流体流经过滤组套一段足以湿润过滤盘和分流盘的时间，来对过滤组套进行预处理(pre-condition)。这种初始化处理后，启动从供料箱到过滤组套的供料供给。当浆液供料从供料箱流向过滤组套时，从过滤组套中排出的浓缩液流体流入供料箱中。另外，从二氧化钛生产过程中获得的浆液被引导进入供料箱。当原料持续从供料箱流入过滤组套时，将进入过滤组套的流体压力调整为约275kPa(40psig(磅/平方英寸))～约830kPa(120psig)之间的压力。随着渗透液流体的流动，过滤组套的振荡开始启动。振荡启动一段时间后，振荡幅度增加。过滤组套的振荡幅度设定在约0.6厘米(约0.25英寸)～约3.8厘米(1.5英寸)之间。随后，供料箱中浆液的比重允许增加到与从二氧化钛生产过程中获得的待脱水供料相等的值。当供料从供料箱进入到过滤组套时，浓缩液和渗透液流体不断地从过滤组套中排出。
在另一实施例中，本发明提供一个应用VSEP过滤系统对二氧化钛浆液进行脱水的方法。VSEP过滤系统包括过滤组套、发动机(motor)和浓缩液 流体管道。本发明方法增加了过滤组套的使用寿命。根据这一方法，传感器监控在浓缩液流体管道中的浓缩液流量、浓缩液流体压力和浓缩液比重。另外，本发明方法监控用于振荡过滤组套的发动机的负载。由传感器报告的数据中的变化，将指示出过滤组套的堵塞。进一步地，本方法监控流出过滤组套的浓缩液流体的流量和比重，以便在处理锐钛矿形式的二氧化钛时，维持浓缩液比重达到约2.3，在处理金红石形式时，维持浓缩液比重达到约2.2。另外，还监控用于振荡过滤组套的发动机经受的负载是否超正常负载。用于振荡过滤组套的发动机优选为电动机。在发动机的启动操作时，建立基线电流强度负载(baseline amperage load)。超过该基线1.5倍的电流强度负载，被认为是超出了正常负载。优选地，在VSEP系统操作期间，按月设立基线电流强度负载。如果检测出浓缩液流量、浓缩液流体压力、浓缩液比重或者发动机负载超出了范围，就停止浆液向过滤组套的流动。随后，冲洗过滤组套，直至流出过滤组套的浓缩液的比重减小到约1.0～约1.2的范围内为止。比重减小后，恢复浆液从供料箱到过滤组套的流动，同时继续监控流出过滤组套的流体的浓缩液流量和比重。本发明提供以下步骤作为可选步骤：从VSEP过滤系统中取出过滤组套，并通过钻出焊接在分流盘中的分流板，将所述过滤组套中的部分分流盘转变成过滤盘。
在另一实施例中，本发明还提供了一种用于使二氧化钛浆液脱水的改进的过滤组套。改进的过滤组套包括至少两个过滤盘和至少一个分流盘，一个平行地排列在另一个之上。每一个过滤盘包括一个过滤膜支撑物，该支撑物具有至少两个浆液供料口，它们位于距过滤膜支撑物中心一段距离的位置处。另外，每一个过滤盘包括至少一层过滤膜和一个中心渗透液通道。每一个分流盘包括一个过滤膜支撑物，该支撑物具有至少两个浆液供料口，它们位于距过滤膜支撑物中心一段距离的位置处。另外，每一个分流盘包括至少一层过滤膜和一个中心渗透液通道。本发明提供的改进包括一个焊接在分流盘上两个端口之一上的分流板。分流板基本阻止流体流动通过端口。更进一步地，该改进还包括一种围绕在分流板周边的基本整体焊接(substantiallycomplete weld)。正如这里将要更详细的说明，基本整体焊接的应用降低了分流板的故障率，从而延长了过滤组套的使用寿命。
本发明还提供了一种准备和运输二氧化钛浆液的方法。该方法应用了比重在约1.1～约1.8之间的二氧化钛浆液。使浆液脱水，从而生成比重在约2.0～约2.3之间的浓缩液和比重在约1.0～约1.1之间的渗透液。将渗透液传送到渗透液储存箱，将浓缩液传送到浓缩液储存箱。随后，将浓缩液从浓缩液储存箱传送到适当的运输箱，并且运往整理工厂(finishing plant)。
附图说明
图1为VESP系统的示意图；
图2为VSEP过滤组套的透视图；
图3为VESP过滤组套中一个过滤盘的放大示意图；
图4为显示出所焊接的分流板的分流盘的俯视图；
图5为过滤盘的俯视图。
具体实施方式
1.一种用于VSEP过滤系统的改进的过滤组套。
图1给出了VSEP过滤系统5的典型组成部分。如图1所示，VSEP过滤系统5包括一个过滤组套(Filter Stack)10、浆液供料箱(Slurry Feed Tank)38、浆液储存箱(Slurry Holding Tank)44、浓缩液储存箱(Concentrate HoldingTank)52和渗透液储存箱(Permeate Holding Tank)46。浆液供料箱38通常与二氧化钛生产过程流体连通，未图示。通过管道(未图示)从该生产过程接收二氧化钛浆液。该浆液的比重通常为约1.4～约1.53；当然，其比重范围也可以是1.01～约1.8。过滤组套10包括一系列的如图2所示的过滤盘12和分流盘14。图中还示出一个发动机9，该发动机9与一个变频驱动器(未图示)连接。发动机9的优选方式是为电动机。发动机9以适当于向过滤组套10施加振荡运动的方式，与过滤组套10连接。
如图2所示。过滤盘12和分流盘14一个平行地排列在另一个之上。一个典型的36英寸高的过滤组套10可以有约100～约150个过滤盘12，约10～约30个分流盘14散置在过滤盘12中。过滤盘12和分流盘14的实际 排列方式可以调整为适合于特定的操作。通常，在过滤组套10的底部附近，增加分流盘14的排列频繁程度。例如，过滤盘12和分流盘14的一个典型的排列方式是(从上到下)11/7/7/6/6/4/4/4/4/4/4/4/4/4/4/2/2/2/2，其中每一个数字代表聚集在一个分流盘14上的过滤盘12的个数，每一个斜线代表一个分流盘14。因此，在这个典型的排列方式中，一个分流盘14平行地位于顶部的一组11个过滤盘12和低处的一组7个过滤盘12之间，同时另一个分流盘14将这组7个过滤盘与另一组更低处的7个过滤盘12分离开来，依此类推。
增加过滤组套10底部附近的分流盘14的排列频繁程度，是为了确保足够的流过分流盘14的流体流量，以防止浓缩浆液的膨胀。在浆液流过每一个分流盘14和过滤盘12时，VSEP过滤系统5将浆液中的水去掉。因此，当浆液到达过滤组套10的底部时，比重的增加将导致浆液粘度的增加。如果浆液过度浓缩，振荡过滤组套的剪切效应可能导致浆液变成凝胶体并开始膨胀。为了减少膨胀的可能性，过滤组套10通过在底部附近增加分流盘14的排列频繁程度，来产生更频繁的浆液方向的改变。通过过滤盘12的浆液方向的频繁改变，增加了通过过滤盘12的浆液流量。浆液流量的增加减少了浆液在过滤组套10较低位置处经受脱水的程度，从而减少了浆液膨胀的可能性。
如图5所示，每一个过滤盘12都有三个流体流动通道16，18和20，而每一个分流盘14却只有两个流体流动通道16和20，如图4所示。公共的中心通道16，也称作渗透液口16，用来排出来自过滤组套10的无杂质的渗透液。参见图1和图2，可知渗透液口16与管道34流体连通。管道34将来自过滤组套10的渗透液运送到渗透液储存箱46。优选地，管道34还包括一个适合于监控流体流量和压力的传感器35。流体流动通道20，也称作浓缩液口20。浓缩液口20提供穿过过滤组套10的流体连通，并且经由管道48和管道66与浓缩液存储箱52流体连通。
在过滤盘12上，通道18，也称为供料口18。来自供料箱38的浆液供料经过管道40、阀门64，进入过滤组套10。优选地，管道40还包括一个适合于监控管道40中流体压力和流量的传感器41。优选地，传感器41将 流体流量和压力的信息传送到未图示的计算机系统。管道40与每一个过滤盘12的供料口18流体连通。分流盘14与过滤盘12不同的地方是，分流盘14具有一个焊接在供料口18上的分流板22。
在VSEP过滤系统5的操作过程中，浆液以下述方式流经过滤组套10。浆液供料通过供料口18、穿过过滤盘12和分流盘14、并且通过浓缩液口20流动。如图2所示，分流盘14提供横向定向流。最后的浓缩液口20与管道48流体连通。管道48包括传感器49和可变流量控制阀门58。传感器49适合于监控流体流量、比重和压力。阀门58根据传感器49提供的比重，来控制从过滤组套10中流出的浓缩后的浆液(这里称为浓缩液)的流动。管道48随后通过一个T型配件或者其他适当装置，连接到管道56和管道66。管道56和管道66分别包括打开/关闭阀门54和50。
阀门50和阀门54由计算机系统根据从传感器49获得的数据来控制。如果传感器49检测到流体比重低于期望值，则阀门54打开并且阀门50关闭，以引导浆液通过管道56返回到浆液供料箱38，以便进行进一步的脱水。当从过滤组套10中流出的浆液具有期望的比重时，来自传感器49的数据用信号通知阀门50打开以及阀门54关闭。在这种配置中，浆液通过阀门50和管道66进入储存箱52。因此，阀门50和阀门54的操作可以控制浓缩液流向浓缩液储存箱52还是浆液供料箱38。
如上述讨论，浆液通过流经过滤组套10时进行脱水。当浆液的比重增加时，经过过滤盘12的流体流量必须增加。分流盘14通过强制改变流经过滤组套10的流体流动的方向，来维持所需的流体流量。如图2所示，分流盘14以预先决定的间隔排列。当浆液流经过滤组套10时，浆液遇到分流板22。分流板22建立浆经过过滤盘12的交叉方向流动。流动方向的更频繁的改变将产生流经过滤盘12的更高流量。
过滤盘12和分流盘14的精确排列取决于待处理的流体的性质。另一方面，过滤组套的结构已经被所属技术领域的技术人员所熟知。因此，这里仅仅参考图2和图3对过滤组套10进行简要说明。图3是图2中重点标示的区域A的详细图解。如图2所示，过滤组套10是由多层过滤盘12中间插入分流盘14组装而成的。一般地，通过O型圈24将过滤盘12和分流盘14 彼此分开。如图3所示，最佳方式是，O型圈24通过O型固定器26保持在适当位置。另外，如图3所示，每一个分流盘14和过滤盘12都有一层薄膜28，该薄膜28在由不锈钢过滤膜支撑物32支撑的一层可选引流织物30上面。在优选实施例中，不锈钢过滤膜支撑物32的每一边都带有引流织物30和薄膜28。薄膜28提供了用以将渗透液与浆液流中的悬浮颗粒分离的过滤装置。薄膜28的失效一般会导致通向渗透液管道34的产物的损失，并导致浓缩液由过滤组套10向位于过滤组套10较低位置的浓缩液口20和供料口18的流动阻塞。引流织物30为从浆液中脱出的水分提供了到渗透液口16的流体路径。引流织物30既作为纱布条通过毛细作用携带透过薄膜28流向渗透液口18的水分，也为薄膜28和过滤膜支撑物32之间形成了一定的深度。
薄膜28失效的一个典型原因是由于每一个分流盘14附带的分流板22失效。当前可用过滤组套10利用三点定位焊(three tack weld)将分流板22连接到分流盘14上。当待浓缩的浆液是二氧化钛浆液时，在过滤处理过程中，具有磨蚀作用的二氧化钛颗粒接触并腐蚀点焊(spot weld)，直至分流板22从分流盘14上脱落。在脱水过程中，过滤组套10的幅度为约0.6厘米(0.25英寸)～约3.8厘米(1.5英寸)的振荡加剧了腐蚀过程。过滤组套10的快速振荡运动，再加上二氧化钛的磨蚀性质，会频繁导致分流板定位焊的失效。随着定位焊的失效，脱落的分流板22随后穿过薄膜28，撕裂薄膜28。浓缩液口20或管道48的堵塞产生，这是因为在浓缩液口20或管道48中造成薄膜原料的组套积或者分流板22的强行进入。随着分流板22、来自于薄膜28的原料和引流织物30在浓缩液管道48中组套积，过滤系统中的背压(back pressure)将增加，最终导致过滤组套10不能正常运行。在工业规模的二氧化钛浆液脱水过程中，分流板故障并非罕见。二氧化钛的磨损性质被认为是定位焊失效的主要原因。
分流板22的损失也会增加浆液膨胀的可能性。如前所提及的，分流板的损失改变了过滤组套10的内部结构。损失一个分流板22，将使过滤组套10内流体流向的改变次数减少两次。随着流体流向的改变的减少，从上面已损坏的分流盘14中流出的流体与穿过位于已损坏的分流盘14下面的过滤 盘12的流体结合，整体地产生一个较低的流经过滤盘12的流量，并且有时会有多个过滤盘12没有流体流过。而本发明的一个方法是，故意去掉选定的分流板22，以将压力和流量恢复到常规操作条件，分流板过早损失将显著减少VSEP过滤系统5的产量。
为了克服现有过滤组套的问题，本发明提供了一种过滤组套10，其中每一个分流盘14都有一个整体焊接的分流板22。在这个实施例中，分流板22不是定位焊在分流盘14的分散位置处。相反地，如图4所示，焊接36本质上在分流板22的圆周周围是连续的。优选地，焊接36是一个围绕在分流板22圆周周围的连续无间隙焊接36。一种优选的焊接方式是围绕分流板22的圆周周围采用连续的惰性气体保护珠焊(bead TIG weld)的方式。使用整体焊接分流板22的过滤组套10可以实现显著增加的使用寿命。特别是，相比于约18天的平均使用寿命而言，具有整体焊接分流板22的过滤组套10的使用寿命可能是6个月或者更长。
2.浆液脱水方法和VSEP过滤组套的预处理方法
本领域的技术人员已经对VSEP过滤系统5的结构和物理组成非常熟悉。因此，对于VSEP过滤系统中相关的泵、阀门、加热器和其他流体控制器件以及他们的物理排列方式，这里就不作详细论述了。相反的，本公开的以下部分将重点论述本发明的预处理过滤组套10的方法。尽管该方法适用于任何一种VESP系统，但是将利用针对本发明的改进的过滤组套10的描述，来说明本发明的方法。
本发明的预处理方法集中在VSEP过滤系统5的初始启动上。通过参考图1，本发明可以得到最好的理解。在常规的生产条件下，在供料箱38中的二氧化钛浆液具有在约1.4～约1.53之间的比重；然而，浆液的比重也可能在约1.2～约1.8之间。对于一个新的过滤组套10而言，如果浆液的比重大于1.2，其初始操作可能会导致过滤组套10的过早失效。新的过滤组套10对浆液进行快速脱水，这会产生滤饼的过剩组套积，并增加浆液膨胀的可能性。为了克服VSEP过滤系统5初始启动的相关问题，本发明提供了一种过滤组套预处理方法，该方法设计成可以增加过滤组套10的使用生命寿命。
预处理的过程通过将来自供料箱38的流体穿过管道42排向储存箱44，来初步降低供料箱38中储存的浆液的比重。在一个实施例中，对供料箱38进行充分排放，以便允许利用水或者渗透液流体进行稀释，使浆液比重降低到约1.0～约1.1之间。在本发明的一个优选实施例中，供料箱38中约90％～约95％的浆液被排出。随后，来自任何适当来源的水被添加到供料箱38中，以便将比重降低到约1.0～约1.1的范围之间。用来降低供料箱38中流体比重的优选水源是渗透液储存箱46。渗透液储存箱46中的渗透液经管道47进入供料箱38。当向供料箱38添加水或者渗透液时，应当将流体的pH值维持在8～约10.5的范围之间，最佳目标值为9.2。另外，供料箱38内流体的温度应维持在约40℃～约70℃之间。
优选地，在调整供料箱38内流体的比重期间，流体从渗透液储存箱46穿过管道61循环进入过滤组套10。从渗透液储存箱46中获得的渗透液流体优选是无固相液体，也就是说，流体的比重在1.0～约1.01之间。渗透液流体流经过滤组套10的时间范围是约20分钟到约16小时。通常情况下，渗透液流体流经过滤组套10的优选时间范围是约1～2小时。1～2小时的时间范围对应于调整供料箱38内流体比重所需的典型的时间量。
供料箱38内流体比重的调整之后，流体开始从供料箱38流向过滤组套10，同时渗透液的流动停止。当流体从供料箱38流入过滤组套10时，从过滤组套10流出的流体经过浓缩液口通道20，穿过管道56进入供料箱38。从过滤组套10流出的渗透液流体穿过管道34进入渗透液储存箱46。浓缩液从过滤组套10到供料箱38经由管道56的循环，允许供料箱38中流体的比重逐渐增加。另外，为了补偿由于渗透液排出而引起的流体损失，来自二氧化钛生产过程(未图示)的比重为约1.2～约1.8的浆液，其比重通常为1.4～约1.53，穿过将VSEP过滤系统5结合到生产过程的管道(未图示)，被添加到供料箱38中。进一步地，最初被从供料箱38中排出并且储存在储存箱44中的浆液，这个时候也可以通过管道63返回到供料箱38中。
为了延长轴承的寿命，并最小化对新过滤组套10的压力，将过滤组套10的初始振幅设置成在约30分钟～120分钟的时间范围内，处于约0.32厘米(0.125英寸)～约1.3厘米(0.5英寸)之间。优选地，过滤组套10以 约0.6厘米(0.25英寸)的振幅进行振荡。在初始运行一段时间以润滑和预热轴承之后，在观察流出过滤组套10的浆液的比重的同时，在约4小时的时间范围内，优选地将振荡幅度维持在约0.6厘米(0.25英寸)～约1.3厘米(0.5英寸)之间。
通过根据来自.变频驱动器(VFD，Variable Frequency Drive)的输入而改变发动机9的速度，来维持过滤组套10的振荡幅度。变频驱动器监控发动机9的电压、电流和频率，并与给定值相比较。比较结果决定过滤组套10的当前振幅。按照需要提高或降低发动机9的速度，来如所期望地维持或者改变过滤组套10的振荡幅度。
在预处理阶段，来自供料箱38的流体一般以处于约275千帕(kPa)(40磅/平方英寸(psig))～约830千帕(120磅/平方英寸)之间的压力，进入过滤组套10。进入过滤组套10优选流体压力为约483千帕(70磅/平方英寸)。在启动时，流出过滤组套10的渗透液压力一般在约34千帕(5磅/平方英寸)～约172千帕(25磅/平方英寸)之间，优选范围在约83千帕(12磅/平方英寸)～约110千帕(16磅/平方英寸)之间。在预处理阶段，浓缩液的压力应近似于供料压力，且渗透液的压力应高于常规的操作条件。通常情况下，渗透液压力值约为124千帕(18磅/平方英寸)。当过滤组套10达到操作条件时，浓缩液的压力将保持接近供料压力值，且渗透液压力将减少到约41千帕(6磅/平方英寸)～约69千帕(10磅/平方英寸)的优选范围内。在优选实施例中，流出浓缩液口20的初始流量约为进入过滤组套10的供料流量的20％。
在预处理操作和常规操作期间，浓缩液压力将大于渗透液压力。流体压力之间的差值称为跨膜压(TMP，Transmembrane Pressure)。因此，通过将浓缩液的压力减去渗透液的压力，来计算跨膜压。跨过每个过滤盘12和分流盘14测量的跨膜压，应当足以维持薄膜28和引流织物30与过滤膜支撑物32的接触。小于207千帕(30磅/平方英寸)的跨膜压将使得薄膜28和引流织物30远离过滤膜支撑物32升高。薄膜28的松弛可能最终导致薄膜28的失效。因此，跨膜压的最小值为约207千帕(30磅/平方英寸)。跨膜压的优选值是241千帕(35磅/平方英寸)或者更高。为了维持必要的供料压 力、渗透液压力和浓缩液压力，本发明利用传感器35、41和49，来持续监控管道34、40和48内的流体压力。
在预处理阶段，监控供料箱38中流体的比重，以便确保进入过滤组套10的流体的比重从约1.05到约1.5逐渐增加。优选地，浆液比重以约0.10/小时的速率增长。在初始启动阶段监控的其它参数还有过滤器振荡幅度，供料箱pH值和温度，以及供料流、渗透液流和浓缩液流的流量和压力。
预处理过程通过使系统接触低级二氧化钛，来向新的薄膜28和引流织物30中填充任何不相容的物质(inconsistency)，并施加充足的跨膜压，来预防薄膜28在过滤组套10的振荡过程中升高。一旦进入过滤组套10的流体的比重到达了约1.3～约1.4的范围且渗透液压力降低到低于约69千帕(10磅/平方英寸)，就认为过滤组套10的预处理过程完成。一旦过滤组套10已经做好准备开始进行脱水操作，对VSEP过滤系统的控制通常就被转移到计算机系统，未图示。计算机系统根据从各种传感器接收到的数据，包括至少来自传感器35、41和49的输入数据，来控制VSEP过滤系统5的操作。优选地，计算机控制系统将所产生的浓缩液的比重维持在约2.0～约2.3的范围内，优选目标值是约2.18。
预处理操作之后，脱水方法使用约0.6厘米～约3.8厘米(约0.25英寸～约1.5英寸)的振荡幅度，优选振幅范围是约1.9厘米～约2.2厘米(约0.75英寸～约0.875英寸)。渗透液压力可以高达124千帕(18磅/平方英寸)，且浓缩液压力高达827千帕(120磅/平方英寸)。然而，更优选地，渗透液压力将在约34千帕(5磅/平方英寸)～69千帕(10磅/平方英寸)之间，且浓缩液压力将在约276千帕(40磅/平方英寸)～414千帕(60磅/平方英寸)之间。另外，进入过滤组套10的流体pH值应在约8.5～10.5之间，优选目标值为9.2。在超出这个范围的pH值下操作该系统，通常会增加浆液的粘度，并有可能导致过滤器淤塞。最后，进入过滤组套10的流体的供料箱的温度应维持在约40℃～约70℃之间，目标值为约62℃。在超出这个范围的温度下操作该系统，将会引起浆液粘度的增加，从而导致过滤组套10堵塞。
应用上述过滤组套10预处理和浆液脱水的方法，可以显著延长过滤组 套10的使用寿命。
3.监控和维护VSEP过滤系统的方法
本发明还提供了一种操作VSEP过滤系统5的改进过程。虽然与应用在VSEP过滤系统5中的现有技术过滤组套相兼容，但是这里将参照本发明的改进的过滤组套10来描述本发明方法。用于监控和维护VSEP过滤系统5的改进方法，将显著延长过滤组套10的使用寿命。改进的操作过程依赖于操作数据，诸如进入和流出过滤组套10的每一条流体管道中的流体流量、流体压力和比重。具体地说，传感器49监控管道48中的浓缩液的流量和比重，根据被处理的二氧化钛的类型，确保浓缩液比重在约2.0～约2.3的范围之内。当所处理的浆液含有金红石形式的二氧化钛时，其比重应在约2.0～约2.2之间，更优选地在约2.14～约2.2之间。当所处理的浆液含有锐钛矿形式的二氧化钛时，其比重应在约2.0～约2.3之间，更优选地在约2.1～约2.3之间。传感器35和41监控渗透液流体压力和供料管道压力。如果渗透液流体压力超过了124千帕(18磅/平方英寸)，或者进料管道压力超过827千帕(120磅/平方英寸)，那么将暂停二氧化钛浆液流入过滤组套10，并且启动下述的冲洗过程。
在生产第一个200吨的过程中，如果含有金红石或者锐钛矿形式的浆液的比重超过了2.2，计算机控制系统将发出信号通知需要冲洗过滤组套10。然而，如果在启动冲洗过程之前比重超过了2.205，计算机控制系统将关闭VSEP过滤系统5。在生产约200吨浓缩液后，如果超过了二氧化钛的每一种形式的比重上限，传感器49将指示需要冲洗过滤组套10。优选地，在生产约200吨浓缩液后，当金红石浆液的浓缩液比重超过了2.2，计算机控制系统将发出信号通知需要进行冲洗，如果比重超过了2.3，计算机控制系统将发出信号通知关闭VSEP过滤系统5。当处理锐钛矿浆液时，当金红石浆液的浓缩液比重超过了2.3，计算机控制系统将发出信号通知需要进行冲洗，如果比重超过了2.4，计算机控制系统将发出信号通知关闭VSEP过滤系统5。冲洗过滤组套10将预防或者除去过滤盘12和分流盘14上的二氧化钛的过剩组套积。过滤盘12和分流盘14上的过剩二氧化钛的组套积，增加了薄膜28失效的风险和/或浆液膨胀的可能性。
冲洗过程需要通过关闭阀门64，来停止浆液供料通过管道40流向过滤组套10。当来自供料箱38的供料暂停时，来自渗透液储存箱46的流体通过管道61流向过滤组套10。如前述指出的，渗透液流体一般具有约为1.0～约1.1的比重。同样地，渗透液流体优选地没有二氧化钛颗粒，且能够从过滤组套10的内部除去过剩的颗粒。利用低比重的渗透液来进行冲洗，还可以除去由膨胀浆液引起的大部分阻塞。对过滤组套10的冲洗将连续进行，直至从过滤组套10流出的浓缩液的比重在约1.0～约1.2之间为止。对于高度为36英寸的过滤组套10来说，冲洗步骤将持续至少100秒。优选地，冲洗步骤持续200秒，并且更优选地，冲洗步骤是至少约300秒。在将浓缩液管道48中的流体的比重降至约1.0～约1.2的范围后，再次允许来自供料箱38的二氧化钛浆液流入过滤组套10中。
除了监控从过滤组套10中流出的浓缩液之外，也通过比较来自传感器35和49的数据来监控TMP，以使操作维持在期望的规格范围内。如前所述，跨膜压优选为至少约207千帕(30磅/平方英寸)。小于207千帕(30磅/平方英寸)的跨膜压将使得薄膜28远离过滤膜支撑物32升高，使破坏薄膜28的可能性增加。优选地，当指示跨膜压为约241千帕(35磅/平方英寸)或者更小时，计算机控制系统将启动上述冲洗过程。
本发明方法还监控发动机9所经受的负载。在启动阶段，发动机9所经受的负载被称为是基线负载。在VSEP过滤系统5的操作过程中，发动机9的负载将逐渐增加。因此，基线负载将被定期重置。优选地，基线负载按月重置。发动机负载的突然增加是过滤组套10阻塞的一种指示。阻塞可能是浆液膨胀或者是分流板22损失的结果。在优选实施例中，发动机负载的增加大于基线负载50％时，将发出信号通知需要以上述方式冲洗过滤组套10。优选地，用于振荡过滤组套10的发动机9是电动机9。
本发明还提供了另一种冲洗方法。如果上述冲洗过滤组套10的方法不能使得过滤组套10成功恢复到生产水平，那么将提供另一种冲洗方法来反冲洗(backflush)过滤组套10。在这一方法中，将关闭VSEP过滤系统5。优选地，首先通过浓缩液口20进行反冲洗，之后通过供料口18进行冲洗。以这种方式，本发明将清除过滤组套10内由于二氧化钛的膨胀组套积而引 起的阻塞。
最后，为了获得每一个过滤组套10的最大限度利用，本发明方法还提供一种牺牲过滤组套10中最低层分流盘14的方法。在本发明的这一实施例中，如果标准的冲洗和反冲洗都不能恢复流体通过过滤组套10的生产水平，那么从VSEP过滤系统中除去过滤组套10，并且从分流盘14上除去较低的分流板22。优选地，选定的分流板22以不破坏分流盘14的方式钻出。除去分流板22后，分流盘14具有与过滤盘12相同的结构。如上所述，过滤组套10中过滤盘12和分流盘14的典型排列方式，在过滤组套10的较低部位提供了较大数量的分流盘14。
通常情况下，在较低位置的分流盘14和过滤盘12上的薄膜28和分流板22，往往要先于在较高位置的分流盘14失效，或者在过滤组套10的这些部分中浆液往往更容易膨胀。在本发明的优选实施例中，将较低位置的约30％的分流盘14转变成过滤盘12，可以允许以正常生产量流量来继续使用过滤组套10。进行这种转变之后的生产率等于或者大于关掉过滤组套10以除去分流板22之前的生产率。将较低位置的25％～40％的分流盘14转变成过滤盘12后的过滤组套的典型生产率，约等于处理200吨浓缩液后的生产率。
除去较低位置的分流板22，使过滤组套10的整体寿命大约增加了进行这种转变之后的某数量的星期，该数量与转变前所经过星期的数量相同。因此，在多数情况下，当与改进后的过滤组套10结合使用时，本发明用于监控和维护VSEP过滤系统5的方法，可以有效地使过滤组套10的寿命增加一倍。
4.准备和运输TiO2浆液的方法
本发明还进一步提供了一种浓缩TiO2浆液并将浓缩液运输到整理工厂(finishing facility)的方法。在本发明的这一实施例中，将锐钛矿TiO2浆液从比重为约1.2～约1.8浓缩至比重为约2.0～约2.3。当浆液中含有金红石形式的二氧化钛时，其比重的上限是约2.2。通常情况下，浓缩后的TiO2浆液的优选比重是约2.18。
最初的浆液是从常规的二氧化钛处理过程中获得的，如硫酸盐或者氯化 处理过程。常见浆液的比重在约1.4～约1.53之间。虽然这种性质的浆液可以精炼成最终产品，但是到达整理工厂的运输成本是昂贵而令人望而却步的，这时就使用除管道之外的方法。因此，需要增加浆液中TiO2的数量，以减少需要运输的原料的体积。
在本发明方法中，含有TiO2的浆液直接进入供料箱38。从供料箱38流出的浆液随后经过管道40进入过滤组套10。准备过滤组套10用来对浆液进行脱水，并按照上述方法对过滤组套10进行控制。从供料箱38到过滤组套10的浆液流量由阀门64控制。管道64中的传感器41监控管道64中浆液的流量和流体压力。当浆液流经过滤组套10时，通过过滤盘12和分流盘14从浆液中除去水分。从浆液中除去的水分经过渗透液口16流出过滤组套10，渗透液口16与管道34流体连通。管道34将渗透液流体传送到渗透液储存箱46中。渗透液流体基本上不含有TiO2。优选地，渗透液流体的比重是从1.0到约1.1。
浓缩液经过浓缩液口20流出过滤组套10，浓缩液口20与管道48流体连通。管道48包括可变控制阀门58和传感器49。传感器49监控比重、流体压力和流体流量。如果传感器49指示出比重低于优选范围，那么操作员或者计算机控制系统将打开管道56中的阀门54，并关闭管道66中的阀门50。然后，低比重的流体将通过管道56返回供料箱38，以便在过滤组套10中进行进一步脱水。当传感器49指示出比重在要求的范围内时，操作员或者计算机控制系统将关闭阀门54，并打开阀门50，以便允许浆液通过管道66进入浓缩液储存箱52。
在浓缩液储存箱52中的最终浆液随后被装进铁路油槽车(railroad tankcar)、油罐车(tanker wagon)或者其它适合的运输箱(未图示)，以便运输到整理工厂。一般情况下，整理工厂是二氧化钛最后处理工厂。与现有浓缩技术先前可能获得的浓缩液相比，在相同体积下，浓缩液中有利地包含了更大数量的TiO2。优选地，一个用于容纳由VSEP过滤系统5生产的浆液的铁路油槽车所运载的TiO2数量，等于三辆或四辆油槽车所容纳的由其它浓缩方法所产生的浆液中所含的TiO2数量。
到达整理工厂后，从轨道车或者油罐车中卸下的浆液将进入储存箱，或 者直接进入最后处理过程。通常需要二氧化钛浆液的最后处理过程包括但不仅限于：利用金属氧化物进行表面处理、增加分散剂和防腐剂(生物杀灭剂和杀真菌剂)，以便准备用于纸质填料和涂料应用的工业级浆液。
已经参考图1-4对本发明进行了详细的说明；然而，用于实施本发明的系统和方法的其他实施例对本领域的技术人员来说是显然的。例如，阀门、流体供料管道、传感器和箱体的其他排放方式，将适用于本发明的实施。因此，前述说明书是对本发明的示例性说明，而下述的权利要求书则给出了本发明的实际保护范围和精神。

Claims (77)

1.一种使用过滤系统对具有1.01～1.8的初始比重的二氧化钛浆液进行脱水的方法，所述过滤系统包括过滤组套、用于振荡所述过滤组套的装置、供料箱、渗透液储存箱、浓缩液排出管道和水源，所述过滤组套包括过滤盘和分流盘，其中所述方法包括下述步骤：
最初从所述供料箱中排出足够数量的所述浆液，使得向所述供料箱中添加水或者渗透液，将产生比重在1.01～1.1范围内的浆液；
使渗透液流体从所述渗透液储存箱流过所述过滤组套一段足以弄湿所述过滤盘和分流盘的时间；
在引导浓缩液从所述过滤组套流向所述供料箱时，启动流体从所述供料箱中流出；
向所述供料箱添加浆液；
将进入所述过滤组套中的流体的流体压力调整为275千帕～830千帕之间的压力；
启动所述过滤组套的振荡；并且，
随后将所述过滤组套的振荡幅度设置为0.6厘米～3.8厘米之间的距离。
2.如权利要求1所述的方法，其中添加到所述供料箱中的浆液具有1.4～1.53的比重。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述过滤组套最初以0.32厘米～1.3厘米之间的幅度进行振荡。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述过滤组套最初以所述第一个幅度设置振荡一段30分钟～120分钟范围内的时间，随后以第二个幅度设置振荡一段4小时的时间。
5.如权利要求3所述的方法，其中最终振荡幅度维持在1.9厘米～2.2厘米之间。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述渗透液流体流经所述过滤组套一段在1～2小时范围内的时间。
7.如权利要求1所述的方法，其中渗透液流体流在34千帕～172千帕的流体压力下流出所述过滤组套。
8.如权利要求1所述的方法，其中渗透液流体流在82千帕～110千帕的流体压力下流出所述过滤组套。
9.如权利要求1所述的方法，还包括下述步骤：
监控浓缩液流量和比重；
当处理含有锐钛矿形式的二氧化钛的浆液时，检测到浓缩液比重大于2.3之后，当处理含有金红石形式的二氧化钛的浆液时，检测到浓缩液比重大于2.2之后，停止浆液从所述供料箱中流出；
冲洗所述过滤组套；
恢复浆液从所述供料箱中流出；并且
继续监控浓缩液流量和比重。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤是通过以下步骤实现的：用从所述渗透液储存箱中获得的渗透液流，来代替来自所述供料箱的浆液流。
11.如权利要求9所述的方法，其中冲洗所述过滤组套一段至少100秒的时间。
12.如权利要求9所述的方法，其中冲洗所述过滤组套一段至少200秒的时间。
13.如权利要求9所述的方法，其中冲洗所述过滤组套一段至少300秒的时间。
14.如权利要求9所述的方法，其中所述冲洗步骤进行一段足以使浓缩液的比重降至1.0～1.2范围内的时间。
15.一种使用过滤系统对具有1.01或者更高的初始比重的二氧化钛浆液进行脱水的方法，其中所述过滤系统包括过滤组套、用于振荡所述过滤组套的装置、供料箱、渗透液储存箱、浓缩液排出管道和水源，其中所述方法包括下述步骤：
从所述供料箱中排出浆液；
向所述供料箱中添加足够的水或者渗透液，以便将存储在所述供料箱中的浆液的比重降低至1.01～1.1的范围内；
使渗透液流体从所述渗透液储存箱流经所述过滤组套一段20分钟到16小时范围内的时间；
在引导浓缩液从所述过滤组套流向所述供料箱时，启动流体从所述供料箱中流出；
向所述供料箱添加浆液；
启动所述过滤组套的振荡；
增加所述过滤组套的振荡幅度；
将所述过滤组套的振荡幅度设置为0.6厘米～3.8厘米之间的距离；
增加所述供料箱中浆液的比重；并且
从所述过滤组套中排出浓缩液和渗透液。
16.如权利要求15所述的方法，还包括下述步骤：
监控浓缩液流量和比重；
当处理含有锐钛矿形式的二氧化钛的浆液时，检测到浓缩液比重大于2.3之后，当处理含有金红石形式的二氧化钛的浆液时，检测到浓缩液比重大于2.2之后，停止浆液从所述供料箱中流出；
冲洗所述过滤组套；并且
在继续监控浓缩液流量和比重的同时，恢复浆液从所述供料箱中流出。
17.如权利要求15所述的方法，其中添加到所述供料箱中的浆液具有1.4～1.53的比重。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述过滤组套最初以0.32厘米～1.3厘米之间的幅度进行振荡。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述过滤组套最初以所述第一个幅度设置振荡一段30分钟～120分钟范围内的时间，随后以第二个幅度设置振荡一段4小时的时间。
20.如权利要求18所述的方法，其中最终幅度在1.9厘米～2.2厘米之间。
21.如权利要求15所述的方法，其中所述渗透液流体流经所述过滤组套一段1～2小时范围内的时间。
22.如权利要求16所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤是通过以下步骤实现的：用从所述渗透液储存箱中获得的渗透液流，来代替来自所述供料箱的浆液流。
23.如权利要求16所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤进行一段至少100秒的时间。
24.如权利要求16所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤进行一段至少200秒的时间。
25.如权利要求16所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤进行一段至少300秒的时间。
26.如权利要求16所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤进行一段足以使浓缩液的比重降至1.0～1.2范围内的时间。
27.一种使用过滤系统对具有1.01～1.8的初始比重的二氧化钛浆液进行脱水的方法，其中所述过滤系统包括过滤组套、用于振荡所述过滤组套的装置、包含浆液的供料箱、渗透液储存箱、浓缩液排出管道和水源，其中所述方法包括下述步骤：
将存储在所述供料箱中的所述浆液的比重降低至1.0～1.1范围内；
使渗透液流体从所述渗透液储存箱流经所述过滤组套一段20分钟到16小时范围内的时间，所述渗透液流体具有1.0～1.1之间的比重；
在引导浓缩液从所述过滤组套流向所述供料箱时，启动流体从所述供料箱中流出；
向所述供料箱添加比重在1.2～1.8范围内的浆液；
启动所述过滤组套以0.32厘米～0.6厘米之间的幅度进行的振荡；
将所述过滤组套的振荡增加为0.6厘米～1.3厘米之间的幅度；
随后将所述过滤组套的振荡设置为0.6厘米～3.8厘米之间的幅度；
将所述供料箱中浆液的比重增加至1.2～1.8的范围内；
从所述过滤组套中排出浓缩液和渗透液，当处理含有金红石形式的二氧化钛的浆液时，所述浓缩液具有2.0～2.2范围内的比重，当处理含有锐钛矿形式的二氧化钛的浆液时，所述浓缩液具有2.0～2.3范围内的比重，并且所述渗透液具有1.0～1.1范围内的比重；
监控浓缩液流量和比重；
处理含有金红石形式的二氧化钛的浆液时，当检测到浓缩液比重大于2.2，处理含有锐钛矿形式的二氧化钛的浆液时，当检测到浓缩液比重大于2.3，冲洗所述过滤组套；并且
在继续监控浓缩液流量和比重的同时，恢复浆液从所述供料箱中流出。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述渗透液流体流经所述过滤组套一段1～2小时范围内的时间。
29.如权利要求27所述的方法，其中所述过滤组套最初以0.32厘米～0.6厘米的幅度振荡30分钟～120分钟。
30.如权利要求27所述的方法，其中以0.6厘米～1.3厘米之间的幅度振荡所述过滤组套的所述步骤维持4小时。
31.如权利要求27所述的方法，其中最终振荡幅度维持在1.9厘米～2.2厘米之间。
32.如权利要求27所述的方法，其中将所述供料箱内浆液的比重增加至1.1～1.8范围内的所述步骤，以每小时0.10的增长速率进行一段时间。
33.如权利要求27所述的方法，其中所述冲洗步骤持续一段至少100秒的时间。
34.如权利要求27所述的方法，其中所述冲洗步骤持续一段至少200秒的时间。
35.如权利要求27所述的方法，其中所述冲洗步骤持续一段至少300秒的时间。
36.一种使用VSEP过滤系统对二氧化钛浆液进行脱水的方法，所述VSEP过滤系统包括过滤组套、发动机和浓缩液流体管道，所述方法包括下述步骤：
监控所述浓缩液管道中的浓缩液流量、浓缩液流体压力和浓缩液比重；
监控发动机负载；
当检测出浓缩液流量、浓缩液流体压力、浓缩液比重或者发动机负载具有超范围的值时，停止所述二氧化钛浆液流向所述过滤组套；
通过用从渗透液储存箱中获得的渗透液代替流向所述过滤组套的所述二氧化钛浆液，来冲洗所述过滤组套，直至流出所述过滤组套的浓缩液的比重降至1.0～1.2的范围内；并且
恢复所述二氧化钛浆液向所述过滤组套的流动。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤持续100秒。
38.如权利要求36所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤持续200秒。
39.如权利要求36所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤持续300秒。
40.如权利要求36所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤使水或者渗透液流体流经所述过滤组套的浓缩液出口。
41.如权利要求36所述的方法，其中所述过滤组套包括一系列过滤盘和分流盘，并进一步包括将一部分所述分流盘转变成过滤盘的步骤。
42.如权利要求36所述的方法，进一步包括以下步骤：
测定跨膜压；
当检测到跨膜压小于207千帕时，停止所述浆液向所述过滤组套的流动；并且
冲洗所述过滤组套。
43.如权利要求36所述的方法，进一步包括以下步骤：
监控渗透液流体压力；
当检测到渗透液流体压力大于124千帕时，停止所述浆液向所述过滤组套的流动；并且
冲洗所述过滤组套。
44.如权利要求36所述的方法，还包括下述步骤：
监控进入所述过滤组套的所述浆液的流体压力；
当检测到流体压力为827千帕时，停止所述浆液的流动；并且
冲洗所述过滤组套。
45.一种使用VSEP过滤系统对二氧化钛浆液进行脱水的方法，所述VSEP过滤系统包括发动机、浓缩液流体管道和过滤组套，所述过滤组套包括一系列的过滤盘和分流盘，所述方法包括下述步骤：
监控所述浓缩液管道中的浓缩液流量、浓缩液流体压力和浓缩液比重；
监控发动机负载；
在检测出浓缩液流量、浓缩液流体压力、浓缩液比重或者发动机负载超出范围时，停止所述二氧化钛浆液向所述过滤组套的流动；
将部分所述分流盘转变成过滤盘；并且
恢复所述二氧化钛浆液向所述过滤组套的流动。
46.如权利要求45所述的方法，其中通过钻出焊接在所述分流盘上的分流板，将30％的所述分流盘转变成过滤盘。
47.如权利要求45所述的方法，还包括在将所述分流盘转变成过滤盘之前冲洗所述过滤组套的步骤。
48.如权利要求45所述的方法，进一步包括以下步骤：
测定跨膜压；
当检测到跨膜压小于207千帕时，停止所述浆液向所述过滤组套的流动；并且
在将部分所述分流盘转变成过滤盘之前，冲洗所述过滤组套。
49.如权利要求45所述的方法，进一步包括以下步骤：
监控渗透液流体压力；
当检测到渗透液流体压力大于124千帕时，停止所述浆液向所述过滤组套的流动；并且
在将部分所述分流盘转变成过滤盘之前，冲洗所述过滤组套。
50.如权利要求45所述的方法，还包括下述步骤：
监控进入所述过滤组套的所述浆液的流体压力；
当检测到流体压力为827千帕时，停止所述浆液的流动；并且
在将部分所述分流盘转变成过滤盘之前，冲洗所述过滤组套。
51.一种过滤组套，包括至少两个过滤盘和至少一个分流盘，所述过滤盘和分流盘平行地一个排列在另一个之上，每一个过滤盘和每一个分流盘均包括过滤膜支撑物、至少一层过滤膜和中心渗透液通道，所述过滤膜支撑物具有位于距所述薄膜支撑物中心一段距离处的至少两个端口，其中改进包括：
分流板，焊接在位于距所述分流盘的所述薄膜支撑物中心一段距离处的所述两个端口之一上，从而基本阻止流体通过所述端口流动；和
将所述分流板固定到所述浆液供料端口上的所述焊接，是围绕所述分流板周边的基本整体焊接。
52.如权利要求51所述的过滤组套，其中所述分流板完全阻止流体通过所述端口流动。
53.如权利要求51所述的过滤组套，其中将所述分流板固定到所述端口上的所述焊接，是围绕所述分流板的全部周边的连续珠焊。
54.一种准备并运输二氧化钛浆液的方法，包括下述步骤：
提供比重在1.1～1.8之间的二氧化钛浆液；
对所述二氧化钛浆液进行脱水，以产生比重为2.0～2.3的浓缩液和比重在1.0～1.1之间的渗透液；
将所述渗透液运送到渗透液储存箱；
将所述浓缩液运送到浓缩液储存箱；
将所述浓缩液从所述浓缩液储存箱装载到运输箱中；并且
将所述浓缩液运输到整理工厂。
55.如权利要求54所述的方法，还包括下述步骤：
监控待脱水的所述二氧化钛浆液的流体压力；
使所述二氧化钛浆液流进包括一系列过滤盘和分流盘的过滤组套中；
经第一个端口将所述渗透液从所述过滤组套中排出，经第二个端口排出所述浓缩液；
监控所述渗透液和所述浓缩液的流体压力；并且
监控所述浓缩液的比重。
56.如权利要求54所述的方法，其中当待脱水的所述浆液含有锐钛矿形式的二氧化钛时，所述浓缩液具有2.0～2.3之间的比重，并且当待脱水的所述浆液含有金红石形式的二氧化钛时，所述浓缩液具有2.0～2.2之间的比重。
57.如权利要求54所述的方法，其中所述浓缩液具有2.18的比重。
58.如权利要求54所述的方法，其中待脱水的所述浆液具有在1.4～1.53之间的初始比重。
59.如权利要求54所述的方法，其中所述过滤组套包括：
至少两个过滤盘和至少一个分流盘，所述过滤盘和分流盘平行地一个排列在另一个之上，每一个过滤盘和每一个分流盘均包括过滤膜支撑物、至少一层过滤膜和中心渗透液通道，所述过滤膜支撑物具有位于距所述薄膜支撑物中心一段距离处的至少两个端口；
分流板，焊接在位于距所述分流盘的所述薄膜支撑物中心一段距离处的所述两个端口之一上，从而基本阻止流体通过所述端口流动；和
将所述分流板固定到所述浆液供料端口上的所述焊接，是围绕所述分流板周边的基本整体焊接。
60.如权利要求59所述的方法，其中所述分流板完全阻止流体通过所述端口流动。
61.如权利要求59所述的方法，其中所述过滤组套包括具有位于距所述薄膜支撑物中心一段距离处的至少两个端口的至少100个过滤盘，以及具有焊接在所述端口之一上的分流板的至少10个过滤盘，其中将所述分流板固定到所述端口上的所述焊接，是围绕所述分流板的全部周边的连续珠焊。
62.如权利要求59所述的方法，其中将所述分流板固定到所述端口上的所述焊接，是围绕所述分流板的全部周边的连续珠焊。
63.如权利要求54所述的方法，还包括以下步骤：通过使渗透液从所述渗透液储存箱流经所述过滤组套一段20分钟到16小时范围的时间，来处理所述过滤组套，所述渗透液的比重在1.0～1.1之间。
64.如权利要求63所述的方法，其中所述渗透液流经所述过滤组套一段1～2小时范围的时间。
65.如权利要求63所述的方法，进一步包括下述步骤：
在使所述渗透液流经所述过滤组套时，最初以0.32厘米～0.6厘米的幅度振荡所述过滤组套30分钟～120分钟；
将振荡幅度增加至0.6厘米～1.3厘米之间，并且维持所述幅度4小时；
最终将振荡幅度设置在1.9厘米～2.2厘米之间。
66.如权利要求65所述的方法，其中通过以每小时0.1的速率增加流经所述过滤组套的流体比重，使流经所述过滤组套的流体的比重由1.0～1.1范围内的初始比重增加至1.1～1.8范围内的最终比重。
67.如权利要求54所述的方法，进一步包括下述步骤：
处理含有金红石形式的二氧化钛的浆液时，当检测到浓缩液比重大于2.2，处理含有锐钛矿形式的二氧化钛的浆液时，当检测到浓缩液比重大于2.3，停止待脱水的所述浆液的流动，并冲洗所述过滤组套；并且
在继续监控浓缩液流量和比重的同时，恢复浆液从所述供料箱中流出。
68.如权利要求1所述的方法，其中向所述供料箱添加浆液的步骤将所述供料箱中浆液的比重增加至1.4～1.8的范围内。
69.如权利要求68所述的方法，其中比重增加速率为每小时0.1。
70.如权利要求68所述的方法，其中随着进入所述过滤组套中的所述浆液的比重的增加，从所述过滤组套中排出的所述浓缩液具有2.0～2.3范围内的比重，并且从所述过滤组套中排出的所述渗透液具有1.0～1.1范围内的比重。
71.如权利要求1所述的方法，其中所述渗透液流体流经所述过滤组套一段在20分钟到16小时范围内的时间。
72.如权利要求15所述的方法，其中所述添加浆液的步骤使所述供料箱中浆液的比重增加至1.2～1.8的范围内。
73.如权利要求72所述的方法，其中比重增长速率为每小时0.1。
74.如权利要求72所述的方法，其中随着进入所述过滤组套中的所述浆液的比重的增加，从所述过滤组套中排出的所述浓缩液具有2.0～2.3范围内的比重，并且从所述过滤组套中排出的所述渗透液具有1.0～1.1范围内的比重。
75.如权利要求27所述的方法，其中所述冲洗所述过滤组套的步骤是通过以下步骤实现的：用从所述渗透液储存箱中获得的渗透液流，来代替来自所述供料箱的浆液流。
76.如权利要求27所述的方法，其中所述冲洗步骤进行一段足以使浓缩液的比重降至1.0～1.2范围内的时间。
77.如权利要求54所述的方法，进一步包括以下步骤：引导比重小于2.0的任何浓缩液返回所述过滤组套，并进一步对所述浓缩液进行脱水。
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