CN103183379B - 一种利用闪蒸干燥技术的钛白粉煅烧方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用闪蒸干燥技术的钛白粉煅烧方法，包括进料步骤和煅烧步骤：将经过压滤和闪蒸干燥的水分含量为10-15％的偏钛酸物料输入回转窑进行煅烧；回转窑煅烧分为三个阶段，各阶段分别占回转窑整个长度的三分之一，第一阶段温度控制在500-700℃，停留时间1.5-2个小时，第二阶段温度控制在700-850℃，停留时间1.5-2个小时，第三阶段温度控制在850-950℃，停留时间2-2.5个小时。所述钛白粉煅烧方法中，闪蒸干燥所需热源可由回转窑窑尾的高温烟气提供；回转窑转速保持0.25-0.33转/分。本发明的煅烧方法可提高产能，降低能耗，还可提高产品煅烧质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛白粉煅烧方法，具体涉及一种利用闪蒸干燥技术的钛白粉煅烧方法，属于钛白粉生产领域。
背景技术
硫酸法钛白粉生产工艺中，煅烧是决定钛白粉质量的三个最关键工序之一。钛白粉的煅烧工序大致如下：水解产物偏钛酸经隔膜压滤机脱去大部分水分后，由螺旋输送机输入具有一定斜度(一般为3-5％)且缓慢回转的钛白粉回转窑窑尾(也称进料端或高端)，同时窑头(即出料端或低端)的燃烧室将洁净的火焰及热风吹入窑内，对物料加以脱水、脱硫及晶型转化。经高温煅烧后的物料借助倾斜的窑体和自身重力，从窑头的燃烧室落料口出来，再经冷却送至磨粉工序。为了满足钛白粉煅烧工艺，必须保证回转窑窑头温度在900-950℃，窑尾温度在350-450℃。热气流在回转窑内和物料经过直接热交换后通过窑尾重力沉降和旋风除尘除去大部分的固体颗粒，再经文丘里喷淋洗涤降温、二次填料塔喷淋洗涤降温及电除雾除去酸雾后由引风机引至烟囱排向大气。
现有钛白粉煅烧工艺存在下列问题：1.偏钛酸物料进入回转窑时含水分50-55％，水分含量较高，导致煅烧工序能耗高、产量低，一般每吨钛白粉需要能耗280-300万大卡，的回转窑年产量仅2万吨左右；2.钛白粉煅烧为梯度煅烧，温差大，产品质量不稳定；3.窑尾尾气温度高达350-450℃，除尘后需要喷淋降温排向大气，高温烟气热量没有充分利用。本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，对钛白粉煅烧工艺进行改进，从而提高设备利用率，提高产量，降低能耗，同时提高产品煅烧质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用闪蒸干燥技术的钛白粉煅烧方法，可提高煅烧设备利用率，单台回转窑产能提高50-80％，能耗降低10-35％，还可提高产品煅烧质量。
本发明通过以下技术方案实现：
一种利用闪蒸干燥技术的钛白粉煅烧方法，包括进料步骤和煅烧步骤；
所述的进料步骤为将经过压滤和闪蒸干燥的水分含量为10-15％的偏钛酸物料输入回转窑进行煅烧；
所述的煅烧步骤为将进入回转窑的物料分为三个阶段进行煅烧，各阶段分别占回转窑整个长度的三分之一，第一阶段温度控制在500-700℃，停留时间1.5-2个小时，这一段主要作用是再次脱去偏钛酸里面的结晶水；第二阶段温度控制在700-850℃，停留时间1.5-2个小时，这一段主要作用是脱硫；第三阶段温度控制在850-950℃，停留时间2-2.5个小时，这一段主要作用是晶型转化、粒径成长及煅烧合格产品从回转窑低端流出至冷却滚筒。
上述钛白粉煅烧方法中：
所述进料步骤的闪蒸干燥所需热源可由回转窑窑尾的高温烟气提供；
所述煅烧步骤的回转窑转速保持0.25-0.33转/分。
本发明的钛白粉煅烧方法的工艺流程，具体说明如下：
1.将经隔膜压滤机分离压干至水分含量为50-55％的偏钛酸物料输入闪蒸干燥主机；
2.进入闪蒸干燥主机的偏钛酸物料与来自回转窑窑尾的高温烟气接触，高温烟气温度为350-450℃，在底部旋转叶片的高速旋转作用下，物料被破碎、分散、干燥；
3.经旋风除尘，水分含量为10-15％的物料进入回转窑；温度已经降低至100-150℃的烟气经碱液吸收后排向大气；
4.进入回转窑的物料分为三个阶段进行煅烧，各阶段分别占回转窑整个长度的三分之一，第一阶段温度控制在500-700℃，停留时间1.5-2个小时，以再次脱去偏钛酸里面的结晶水；第二阶段温度控制在700-850℃，停留时间1.5-2个小时，进行脱硫；第三阶段温度控制在850-950℃，停留时间2-2.5个小时，进行晶型转化、粒径成长及出料。其中，回转窑煅烧过程中的转速由变频电机控制，保持0.25-0.33转/分。
本发明具有下列优点：
1.由于采用闪蒸干燥技术，进料水分含量低，煅烧时间变短，使煅烧设备利用率提高，单台回转窑产能提高50-80％，同时也降低了煅烧能耗。
2.充分利用回转窑窑尾的高温烟气，由其向闪蒸干燥系统提供热源，不需外来热源，节能显著，能耗降低10-35％。
3.进料工艺的改进，使煅烧工艺的温度梯度变小，提高了产品煅烧质量，钛白粉消色力达到120，亮度达到94.5。
具体实施方式
选择过滤面积是120平方米的隔膜压滤机，型号为XSG-10000的闪蒸干燥机系统，1.83*39m的回转窑煅烧钛白粉。具体操作步骤包括：
1.将经隔膜压滤机分离压干至水分含量为50-55％的偏钛酸物料输入闪蒸干燥主机；
2.进入闪蒸干燥主机的偏钛酸物料与来自回转窑窑尾的高温烟气接触，高温烟气温度为350-450℃，在底部旋转叶片的高速旋转作用下，物料被破碎、分散、干燥；
3.经旋风除尘，水分含量为10-15％的物料进入回转窑；温度已经降低至100-150℃的烟气经碱液吸收后排向大气；
4.进入回转窑的物料分为三个阶段进行煅烧，各阶段分别占回转窑整个长度的三分之一，即13米，第一阶段温度控制在550-700℃，停留时间2个小时，以再次脱去偏钛酸里面的结晶水；第二阶段温度控制在700-850℃，停留时间1.5个小时，进行脱硫；第三阶段温度控制在850-925℃，停留时间2.5个小时，进行晶型转化、粒径成长及出料。其中，回转窑煅烧过程中的转速由变频电机控制，保持0.25转/分。
经上述操作得到的钛白粉经过磨粉后的产品质量为：优级品率达到98％，合格品率达到100％。其中产品质量主要指标：白度L(明亮度)值99-99.5，b(蓝相)值在-0.1～0.2，消色力在110-120。每天钛白粉产量达到22吨，(原来一天生产12吨)。
Claims (2)
1.一种利用闪蒸干燥技术的钛白粉煅烧方法，包括进料步骤和煅烧步骤；
所述的进料步骤为将经过压滤和闪蒸干燥的水分含量为10-15％的偏钛酸物料输入回转窑进行煅烧；
所述的煅烧步骤为将进入回转窑的物料分为三个阶段进行煅烧，各阶段分别占回转窑整个长度的三分之一，第一阶段温度控制在500-700℃，停留时间1.5-2个小时；第二阶段温度控制在700-850℃，停留时间1.5-2个小时；第三阶段温度控制在850-950℃，停留时间2-2.5个小时；所述煅烧步骤的回转窑转速保持0.25-0.33转/分。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于：所述进料步骤的闪蒸干燥所需热源由回转窑窑尾的高温烟气提供。
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