CN105110366A - 一种硫酸法生产钛白的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钛白粉生产领域，公开了一种硫酸法生产钛白的方法及设备。其中，所述方法包括对钛精矿粉依次进行酸解、浸取、结晶、以及晶体分离的步骤，且该方法还包括将晶体分离过程中产生的离心母液与工艺水按照重量比1:(1-2.5)混合后形成离心母液稀释液，并将所述离心母液稀释液作为至少部分浸取水回用于所述浸取步骤，所述工艺水为脱盐水、净循环水和污循环水中的一种或多种。该方法通过将离心母液与工艺水按比例混合，在避免离心母液中钛发生水解的同时，稀释了离心母液，进而能够有效改善堵塞管道阀门和输送泵的问题。而且将离心母液稀释液回用于所述浸取步骤，不但能够回收离心母液中的钛，而且还避免了浓缩成本的增加。
Description
技术领域
本发明涉及钛白粉生产领域，具体地，涉及一种硫酸法生产钛白的方法及设备。
背景技术
钛白粉(英文名称：titaniumdioxide)，主要成分为二氧化钛(TiO2)的白色颜料。学名为二氧化钛(titaniumdioxide)，是一种多晶化合物，其质点呈规则排列，具有格子构造。钛白粉制造方法有两种：硫酸法(SulphateProcess)和氯化法(ChlorideProcess)。目前，中国的钛白粉工厂主要以硫酸法为主进行生产。
硫酸法生产钛白的工艺流程包括：(1)酸解，将钛精矿粉与硫酸(浓度为86wt％-89wt％)按比例(酸矿比1.54-1.65)充分混合，加入稀释水(或废酸)，并通入蒸汽直接加热到80-100℃，酸解反应(1-3小时)得到酸解成熟体系；(2)浸取，取酸解成熟后的固相物加入浸取水(水或稀钛液)，在压缩空气搅拌下，使多孔状的固相物溶解，得到硫酸氧钛溶液；为了调节浸出液的F值(有效酸与总钛含量的比值)，并节约浓硫酸，浸取时常添加废硫酸。根据酸解固体产物的不同，浸取时间一般为1～2小时。(3)可选的还原，在硫酸钛溶液中加入铁屑，铁粉等还原剂使其发生氧化还原反应；(4)可选的沉降，向经还原处理后的硫酸钛溶液中加入沉降剂，去除钛液中不溶性杂质，特别是胶体除去；(5)结晶，采用冷冻结晶法或真空浓缩结晶法使绿矾(FeSO4·7H2O)从钛液中析出。(6)晶体分离，过滤钛液分离绿矾晶体；生产中常用的过滤设备是真空过滤槽(转台(平盘)式真空过滤机)和离心机。(7)钛液的浓缩，钛液浓缩一般采用真空薄膜浓缩器连续浓缩(真空度在600mmHg以上，钛液温度70～80℃，加热蒸汽压力1.5～2.5kg/cm2)；(8)水解，将晶体分离后的钛液制取符合一定的组成和粒子大小的水合二氧化钛(俗称偏钛酸)；(9)煅烧，在高温(860～950℃)下，使水合二氧化钛(俗称偏钛酸)脱水、脱硫并形成一定晶型的钛白。
在现有的硫酸法生产钛白的工艺流程中，不可避免的会产生一些废液，例如在晶体分离的过程中，经过真空过滤槽过滤后从钛液中分离出的硫酸亚铁晶体混合物，在经过离心分离后，会得到硫酸亚铁的饱和溶液，这种硫酸亚铁的饱和溶液通常称其为离心母液(其含有10～50g/L左右的二氧化钛)。这些废液往往会被再次回流应用，以减少原料浪费。
由于这种离心母液是硫酸亚铁的过饱和溶液，离心母液中会析出大量的硫酸亚铁晶体，这些晶体会堵塞管道阀门和输送泵，这就使得离心母液的应用范围受到了限制。目前，常用的回用方法为将离心母液回流到真空过滤槽进行循环过滤以回收母液中的钛。这样虽然也能回收离心母液中的钛，但是离心母液会稀释钛液以使钛液中TiO2浓度降低约3～6g/l，这就增加了后续钛液浓缩的负担，增加浓缩成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的技术问题，提供一种硫酸法生产钛白的方法及设备，在回收离心母液中钛的同时，减轻后续钛液浓缩的负担。
为此，根据本发明的一个方面，提供了一种硫酸法生产钛白的方法，该方法包括对钛精矿粉依次进行酸解、浸取、结晶、以及晶体分离的步骤，且该方法还包括将晶体分离过程中产生的离心母液与工艺水按照重量比1：(1-2.5)混合后形成离心母液稀释液，并将所述离心母液稀释液作为至少部分浸取水回用于所述浸取步骤，所述工艺水为脱盐水、净循环水和污循环水中的一种或多种。
同时，在本发明的另一个方面，还提供了一种硫酸法生产钛白的设备，所述设备包括按照工艺操作的顺序依序设置的酸解/浸取装置、结晶装置、以及晶体分离装置，所述晶体分离装置包括离心机，且该设备还包括内置有搅拌器的稀释罐，所述稀释罐的入口端分别与离心机的离心液出口及工艺循环水管道的出口端相连，所述稀释罐的出口端与所述酸解/浸取装置的进取水入口端相连。
本发明所提供的硫酸法生产钛白的方法及设备，通过将离心母液与工艺水按比例混合，在避免离心母液中钛发生水解的同时，稀释了离心母液。这种离心母液稀释液在回用过程中能够有效改善堵塞管道阀门和输送泵的问题，而且将离心母液稀释液作为至少部分浸取液回用于所述浸取步骤，不但能够回收离心母液中的钛，而且还不会降低后期产生的钛液浓度，进而避免了因离心母液回用产生的钛液浓缩的负担，避免了浓缩成本的增加。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明实施例的硫酸法生产钛白的设备的部分结构示意图。
附图标记说明
10酸解/浸取装置20离心机
21离心母液输送管道211第一阀门
212第二阀门30稀释罐
31第一泵体40工艺循环水管道
41净循环水管道411第三阀门
42污循环水管道421第四阀门
43连通管50结晶钛液槽
60小度水槽61第二泵体
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的发明人在面临离心母液回用的问题时，进行了大量的尝试，也曾试图将离心母液与普通水进行混合，以稀释离心母液。然而，效果并不显著，如果加水量较多时，很容易水解离心母液中的钛，使其无法应用，如果加水量较少时，往往无法有效改善堵塞管道阀门和输送泵的问题。在一次偶然的机会中，发明人将离心母液与特定工艺水按比例混合，惊奇的发现，这种组合在避免离心母液中钛发生水解的同时，能够有效的稀释离心母液，以改善堵塞管道阀门和输送泵的问题。
同时，基于堵塞管道阀门和输送泵的问题的改善，本发明的发明人又进一步尝试了多种离心母液的回流路线，研究发现，将离心母液稀释液作为至少部分浸取液回用于所述浸取步骤，不但能够回收离心母液中的钛，而且还不会降低后期产生的钛液浓度，进而避免了因离心母液回用产生的钛液浓缩的负担，避免了浓缩成本的增加。
为此，在本发明中提供了一种硫酸法生产钛白的方法，该方法包括对钛精矿粉(钛含量为TiO247wt％～50wt％，粉碎至320目左右，例如280目至380目)依次进行酸解、浸取、结晶、以及晶体分离的步骤，且该方法还包括将晶体分离过程中产生的离心母液与工艺水按照重量比1:(1-2.5)混合形成离心母液稀释液，并将所述离心母液稀释液作为至少部分浸取水回用于所述浸取步骤，所述工艺水为脱盐水、净循环水和污循环水中的一种或多种。
本发明所提供的上述方法，通过采用工艺水稀释离心母液，并将离心母液稀释液作为至少部分浸取液回用于所述浸取步骤，除了实现对离心母液中的钛进行回收以外，还减少了浸出步骤中的浸取水的用量。
根据本发明上述方法，只要将离心母液与工艺水按照重量比1:(1-2.5)混合，即可得到所需的离心母液稀释液。其中对于工艺水并没有特定的要求，只要是脱盐水、或来自硫酸法生产钛白的方法的净循环水(例如来自冷却设备的循环水)或污循环水(例如后续描述的由喷淋煅烧尾气所产生的废水)即可。其中优选为污循环水。其中脱盐水中剩余含盐量为1～5毫克/升之间。
根据本发明上述方法，对于所述工艺水的选择优选为污循环水，污循环水的使用还有利于，减少了废水排放，并减少了原料成本及废水处理成本。
在本发明的一种优选实施方式中，在所述晶体分离步骤后，还包括煅烧回收钛白的步骤，所述污循环水是由喷淋煅烧尾气所产生的废水经过滤处理后形成。这种污循环水具有一定的酸性，其能够在一定程度上抑制离心母液中的钛发生水解，进而在避免钛发生水解的情况下，增加了工艺循环水的用量，实现了对离心母液进行稀释的作用。
更为优选地，所述污循环水未经冷却处理直接与所述离心母液混合；未经冷却处理的上述污循环水的温度通常较高(约40℃)，用其稀释离心母液可提高离心母液中硫酸亚铁的溶解度，进而更有利于溶液将饱和的离心母液中的亚铁溶解。进而有利于在相同浓度下减少硫酸亚铁析出量，减少堵塞管道或阀门的几率。
特别优选地，所述离心母液与所述工艺循环水在稀释罐中搅拌混合后，将混合液用于所述浸取步骤。将离心母液与工艺水在稀释罐中进行搅拌混合有利于使得离心母液与工艺循环水混合得更为均匀，避免因混合不均造成的局部母液过度稀释造成其中钛发生早期水解的可能。
根据本发明所提供的上述方法，在将离心母液与工艺循环水按照重量比1:(1-2.5)混合形成的离心母液稀释液，作为至少部分浸取液回用于所述浸取步骤中时，对于离心母液稀释液的用量并没有特殊要求，本领域技术人员可以根据常规手段选择适宜的用量。在本发明的一种优选实施方式中，所述浸取步骤中离心母液稀释液的用量控制为使得浸取得到的硫酸钛溶液中TiO2浓度为120～140g/L；更为优选地，所述离心母液稀释液的用量为所述浸取水用量的15wt％-30wt％。
同时，为了便于上述硫酸法生产钛白的方法的运行，在本发明中还提供了一种硫酸法生产钛白的设备，如图1所示，该设备包括按照工艺操作的顺序依序设置的酸解/浸取装置10、结晶装置、以及晶体分离装置，所述晶体分离装置包括离心机20，该设备还包括内置有搅拌器的稀释罐30，所述稀释罐30的入口端分别与离心机20的离心液出口端及工艺循环水管道40的出口端相连，所述稀释罐30的出口端与所述酸解/浸取装置10的浸取水入口端相连。
本发明所提供的上述设备，通过设置内置有搅拌器的稀释罐30，将由离心机20产生的离心母液与工艺循环水进行混合，进而有利于在避免离心母液中钛发生水解的同时，能够有效的稀释离心母液，以改善堵塞管道阀门和输送泵的问题。同时，通过将稀释罐30与酸解/浸取装置10的浸取水入口端相连，将离心母液稀释液作为至少部分浸取液回用于所述浸取步骤，不但能够回收离心母液中的钛，而且还不会降低后期产生的钛液浓度，进而避免了因离心母液回用产生的钛液浓缩的负担，避免了浓缩成本的增加。
在上述设备中，优选所述稀释罐30设置在所述离心机20的下方，所述离心机20中离心液凭重力压差流入所述稀释罐30。通过这种结构设置稀释罐30，可以有效改善离心母液的运输过程可能出现的堵塞管道阀门和输送泵的问题。
在上述设备中，优选所述设备还包括结晶钛液槽50，所述离心机20的离心液出口通过离心母液输送管道21分别与所述稀释罐30和所述结晶钛液槽50相连，所述离心母液输送管道21包括与所述稀释罐相连的第一出液管段，以及与所述结晶钛液槽相连的第二出液管段，所述第一出液管段上设有第一阀门211，所述第二出液管段上设有第二阀门212。在本发明所提供的上述设备中，通过设置结晶钛液槽50，可以在酸解/浸取装置10、稀释罐30，以及两者之间任意环节出现问题时，将离心母液回流至结晶钛液槽50，以便于为解决问题提供时间，以及回收离心母液以备后用。
在上述设备中，优选晶体分离装置包括多组离心机20，此时，所述离心母液输送管道21包括多个入液管段，多个入液管段分别与多组离心机20的离心液出口端一一对应相连。如图1所示，在这种结构中所使用的离心母液输送管道21包括多个入液管段，两个出液管段，以及与各入液管段及各出液管段相连通的汇流管段。这种结构的离心母液输送管道21通过先将各离心机20离心产生的离心母液汇流后再一起流入稀释罐30或结晶钛液罐50，减少了阀门的设置，一方面有效改善离心母液的运输过程可能出现的堵塞管道阀门和输送泵的问题，另一方面也降低了更换阀门的费用。
在上述设备中，优选所述设备还包括设置在所述晶体分离装置下游的煅烧装置，所述煅烧装置包括尾气处理装置，所述尾气处理装置包括喷淋水入口和污水出口，所述污水出口与所述工艺循环水管道40远离所述稀释罐30的一端相连。优选地，在尾气处理装置内部污水出口处，或在工艺循环水管道40上设置有用于过滤污循环水的过滤器。在这种结构中将煅烧装置中尾气处理装置污水出口与稀释罐30相连通，将喷淋煅烧尾气所产生的废水作为工艺循环水使用，鉴于这种喷淋煅烧尾气所产生的废水(污循环水)的温度通常较高(约40℃)，用其稀释离心母液可提高离心母液中硫酸亚铁的溶解度，进而有利于在相同浓度下减少硫酸亚铁析出量，减少堵塞管道或阀门的几率。
在上述设备中，优选工艺循环水管道40包括净循环水管道41和污循环水管道42，所述污循环水管道42连接在所述稀释罐30和所述尾气处理装置之间，所述净循环水管道41的出口端与所述离心机20的液相入口端相连。更优选地，所述工艺循环水管道40还包括连通管43，所述连通管43连接在所述净循环水管道41与所述污循环水管道42之间，且所述净循环水管道41上设有第三阀门411，所述第三阀门411位于所述连通管43与离心机20之间，所述污循环水管道42上设有第四阀门421，所述第四阀门421位于所述连通管43与所述尾气处理装置之间，所述连通管43上设有第五阀门431。采用这种结构可在离心机离心效果不佳，导致亚铁中残钛较高时，用适当循环水冲洗亚铁，从而减少亚铁中的残钛，达到提高钛收率的目的。
在上述设备中，优选还包括小度水槽60，小度水槽60是用于存放、向酸解/浸取装置10中输送小度水，所谓的小度水是指“含有较低浓度二氧化钛的水”，其是浸取水的一部分，通常由于极易水解而不与浸取水直接混合。本申请所述所提及的离心母液稀释液就可作为小度水的一种。在上述设备中，所述小度水槽60的入口端与所述稀释罐20的出口端相连，所述小度水槽60的出口端与所述酸解/浸取装置10的浸取水入口相连。采用这种结构，一方面便于稀释罐30和小度水槽60的设置方便，稀释罐30可以设置在靠近离心机的位置以便于离心母液的运输，小度水槽60设置在靠近酸解/浸取装置10的位置，以便于小度水用量的调节，另一方面，经稀释罐30流出的离心母液稀释液可以通过小度水槽60输送至酸解/浸取装置10，以避免离心母液稀释液在与进取水混合时钛发生早期水解的可能。
以下将结合具体实施例以说明本发明所提供的硫酸法生产钛白的方法及设备，并进一步证明本发明所提供的硫酸法生产钛白的方法及设备的有益效果。
对比例1
用于参比说明本发明所提供的硫酸法生产钛白的方法。
参照现有技术中的常规硫酸法连续生产钛白的方法，步骤包括：
(1)铁矿的粉碎：将钛精矿(TiO247wt％～50wt％)粉碎得到平均320目钛精矿粉；
(2)酸解：采用固相法，在酸解/浸取槽内，压缩空气搅拌下，先投入浓度约为92wt％的硫酸，然后再投入钛精矿粉，控制酸矿比1.50～1.56，使钛精矿粉与硫酸充分混合，最后加入适量25wt％左右的废酸(水解偏钛酸过滤后的废酸经过沉降处理得到的废酸)引发酸解主反应(92％酸和25％酸混合后浓度为83％～86％)，熟化1.5～2.0小时，得到酸解成熟体系；
(3)浸取：在酸解成熟后的固相物中加入浓度为25％左右的废酸(水解偏钛酸过滤后得到的废酸，其用量为相对于20t钛精矿加入5-6m3)和浸取水(经过活性炭过滤的原水(河水或地下水)，其用量为相对于20t钛精矿加入70-80m3)，在压缩空气搅拌下，浸取时间1.5～2小时，使多孔状固相物溶解，得到TiO2含量为110～130g/L的硫酸钛溶液；
(4)还原：在硫酸钛溶液中加入铁屑，铁粉等以促使高价铁发生氧化还原反应，形成低价铁。
(5)沉降：在将还原反应的硫酸钛溶液中加入絮凝剂(如改性聚丙烯酰胺，其加入量是每立方米钛液加300～500ml(浓度为1wt％))，沉降时控制硫酸钛溶液比重1.52～1.53，温度60±5℃，去除钛液中不溶性杂质，得到除杂后的硫酸钛溶液。
(6)结晶：采用真空浓缩结晶方法将硫酸钛溶液中的绿矾(FeSO4·7H2O)析出，得到结晶钛液。
(7)晶体分离：采用转台(平盘)式真空过滤机和离心机对结晶钛液进行过滤，以实现绿矾晶体的连续分离和冲洗。
(8)钛液的浓缩：采用真空薄膜浓缩器连续浓缩(真空度在600mmHg以上，钛液温度70～80℃，加热蒸汽压力1.5～2.5kg/cm2)，获取钛液浓缩液；
(9)水解，将浓缩后的钛液制取符合一定的组成和粒子大小的水合二氧化钛(俗称偏钛酸)；
(10)煅烧，在高温(860～950℃)下，使水合二氧化钛(俗称偏钛酸)脱水、脱硫形成钛白。
对比例2
用于参比说明本发明所提供的硫酸法生产钛白的方法
参照对比例1中的硫酸法生产钛白的方法，区别在于：在步骤(7)中，将经过真空过滤槽过滤后从钛液分离出的硫酸亚铁晶体混合物，经过离心分离后，得到的硫酸亚铁的饱和溶液(以下简称离心母液)回流到真空过滤槽进行循环过滤以回收离心母液中的钛。
实施例1-4
用于说明本发明所提供的硫酸法生产钛白的装置及方法。
实施例1-4所采用的设备，具体说明如下：
如图1所示，本发明所提供的硫酸法生产钛白的设备包括酸解/浸取装置10、结晶装置(图中未示出)、晶体分离装置(图中未示出)，稀释罐30、工艺循环水管道40、结晶钛液槽50、小度水槽60、以及煅烧装置(图中未示出)。其中，
所述晶体分离装置设置在酸解/浸取装置10和结晶装置的下游，包括多组离心机20，多组离心机20的离心液出口端分别通过离心母液输送管道21与稀释罐30及结晶钛液槽50相连，其中所述离心母液输送管道21包括与所述稀释罐30相连的第一出液管段，以及与所述结晶钛液槽50相连的第二出液管段，所述第一出液管段上设有第一阀门211，所述第二出液管段上设有第二阀门212。
所述稀释罐30靠近所述离心机设置，所述稀释罐30的入口端分别与离心机20的离心液出口端及工艺循环水管道40的出口端相连，所述稀释罐30的出口端与小度水槽60的入口端相连，且所述稀释罐30与小度水槽60之间的入水管道上设置有第一泵体31(离心泵)。
所述小度水槽60的入口端与稀释罐30的出口端相连，所述小度水槽60的出口端与所述酸解/浸取装置10的浸取水入口端相连，且所述小度水槽60与所述酸解/浸取装置10之间的入水管道上设置有第二泵体61(离心泵)。
所述工艺循环水管道40包括净循环水管道41、污循环水管道42及连通管43，所述污循环水管道42的出口端与所述稀释罐30相连，所述净循环水管道41的出口端与所述离心机20的液相入口端相连，所述连通管43连接在所述净循环水管道41与所述污循环水管道42之间，且所述净循环水管道41上设有第三阀门411，所述第三阀门411位于所述连通管43与离心机20之间，所述污循环水管道42上设有第四阀门421，所述第四阀门421位于所述连通管43与污循环水供源之间，所述连通管43上设有第五阀门431。
煅烧装置设置在所述晶体分离装置的下游，用于通过焙烧获得钛白。煅烧装置包括尾气处理装置，所述尾气处理装置(相当于前述的污循环水供源)包括喷淋水入口和污水出口，且在所述污水出口处设置有过滤污循环水的过滤器，所述污水出口与所述污循环水管道42的液相入口段相连。
在上述设备说明中，仅是重点说明了与本发明的发明点相关的结构装置及连接关系，在本发明中未表明的部分均可采用本领域的常规设备，本领域技术人员在本发明的教导下，能够合理的安装完整的设备，在此不再赘述，另外，在上述设备说明中，所采用的酸解/浸取装置10、结晶装置(图中未示出)、晶体分离装置(图中未示出)，以及煅烧装置均为本领域的常规设备，在此也不再赘述。
实施例1
参照对比例2中的硫酸法生产钛白的方法，区别在于：将离心母液与污循环水(经过滤的煅烧尾气喷淋废水，温度为40℃)在稀释罐30中按重量比1:2.5混合形成离心母液稀释液，将离心母液稀释液作为浸取水的一部分，通过小度水槽60加入到酸解/浸取装置10中的酸解成熟体系中(即加入到浸取步骤中)，且所述离心母液稀释液的用量为所述浸取水用量的15wt％-20wt％，离心母液稀释液的用量控制为使得浸取步骤后硫酸钛溶液中TiO2浓度为120～125g/L。
实施例2
参照对比例2中的硫酸法生产钛白的方法，区别在于：将离心母液与净循环水(来自冷却设备的循环水)按重量比1:2混合形成离心母液稀释液，将离心母液稀释液作为浸取水的一部分，通过小度水槽60加入到酸解/浸取装置10中的酸解成熟体系中(即加入到浸取步骤中)，且所述离心母液稀释液的用量为所述浸取水用量的25wt％-30wt％，离心母液稀释液的用量控制为使得浸取步骤后硫酸钛溶液中TiO2浓度为130～140g/L。
实施例3
参照实施例1中的硫酸法生产钛白的方法，区别在于：应用上述硫酸法生产钛白的设备，参照实施例1中硫酸法生产钛白的方法，区别在于：采用脱盐水(剩余的盐含量为1～5mg/l之间)代替污循环水。
实施例4
参照实施例1中硫酸法生产钛白的方法，区别在于：将离心母液与污循环水(经过滤的煅烧尾气喷淋废水，温度为40℃)在稀释罐30中按重量比1:1混合形成离心母液稀释液；将离心母液稀释液作为浸取水的一部分，通过小度水槽60加入到酸解/浸取装置10中的酸解成熟体系中(即加入到浸取步骤中)，且所述离心母液稀释液的用量为所述浸取水用量的15wt％-20wt％，离心母液稀释液的用量控制为使得浸取步骤后硫酸钛溶液中TiO2浓度为130～140g/L。
测试：
以100t钛精矿矿粉为原料，分别采用对比例1-2及实施例1-4中方法进行钛白回收，并监控钛白回收过程中的相关参数，具体说明如表1所示：
表1.
表1中数据说明，采用本发明硫酸法生产钛白的方法(实施例1-4)与现有技术中的硫酸法生产钛白的方法(对比例1-2)相比，通过离心母液与工艺水按重量比混合，能够有效改善离心母液易堵塞管道阀门和输送泵的问题，而且将混合物作为至少部分浸取水回用于所述浸取步骤，不但能够有效回收离心母液中的钛，而且还不会降低后期产生的钛液浓度，避免了浓缩成本的增加。进一步地，通过采用污循环水稀释离心母液(实施例1和4)还减少了浸出步骤中的工艺水用量，减少了废水排放，从而减少了原料成本及废水处理成本。
根据现场经验，离心母液稀释液所代替的原水价格(工艺成本)约为0.5元/m3，蒸汽价格按照130元/t计算，煅烧尾气喷淋废水处理按1.0元/m3。经计算可知，基于100t钛精矿矿粉，本发明实施例1-4所提供的方法相对于对比例1-2中方法，在使用内部循环水稀释离心母液的情况下，可减少75～200m3的原水使用，节约37.5～100元；可减少1～5t蒸汽的使用，节约130～750元；在使用煅烧尾气喷淋废水作为工艺水与离心母液进行混合时，还可减少37.5～54.5m3的煅烧尾气喷淋废水处理，节约37.5～54.5元。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种硫酸法生产钛白的方法，所述方法包括对钛精矿粉依次进行酸解、浸取、结晶、以及晶体分离的步骤，其特征在于，所述方法还包括将晶体分离过程中产生的离心母液与工艺水按照重量比1:(1-2.5)混合形成离心母液稀释液，并将所述离心母液稀释液作为至少部分浸取水回用于所述浸取步骤，所述工艺水为脱盐水、净循环水和污循环水中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述晶体分离步骤后，还包括煅烧回收钛白步骤，所述污循环水是由喷淋煅烧尾气所产生的废水经过滤处理后形成；
优选地，所述污循环水未经冷却处理直接与所述离心母液混合；
优选地，所述离心母液与所述工艺水在稀释罐中搅拌混合后，将混合液用于所述浸取步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述浸取步骤中离心母液稀释液的用量控制为使得浸取所得的硫酸钛溶液中TiO2浓度为120～140g/L；
优选地，所述离心母液稀释液的用量为所述浸取水用量的15wt％-30wt％。
4.一种硫酸法生产钛白的设备，所述设备包括按照工艺操作的顺序依序设置的酸解/浸取装置(10)、结晶装置、以及晶体分离装置，所述晶体分离装置包括离心机(20)，其特征在于，所述设备还包括内置有搅拌器的稀释罐(30)，所述稀释罐(30)的入口端分别与离心机(20)的离心液出口端及工艺循环水管道(40)的出口端相连，所述稀释罐(30)的出口端与所述酸解/浸取装置(10)的浸取水入口端相连。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述稀释罐(30)设置在所述离心机(20)的下方，所述离心机(20)中离心液凭重力压差流入所述稀释罐(30)。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述设备还包括结晶钛液槽(50)，所述离心机(20)的离心液出口通过离心母液输送管道(21)分别与所述稀释罐(30)和所述结晶钛液槽(50)相连，所述离心母液输送管道(21)包括与所述稀释罐相连的第一出液管段，以及与所述结晶钛液槽相连的第二出液管段，所述第一出液管段上设有第一阀门(211)，所述第二出液管段上设有第二阀门(212)。
7.根据权利要求4所述的设备，其中，所述设备还包括设置在所述晶体分离装置下游的煅烧装置，所述煅烧装置包括尾气处理装置，所述尾气处理装置包括喷淋水入口和污水出口，所述污水出口与所述工艺循环水管道(40)远离所述稀释罐(30)的一端相连。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述工艺循环水管道(40)包括净循环水管道(41)和污循环水管道(42)，所述污循环水管道(42)连接在所述稀释罐(30)和所述尾气处理装置之间，所述净循环水管道(41)的出口端与所述离心机(20)的液相入口端相连。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述工艺循环水管道(40)还包括连通管(43)，所述连通管(43)连接在所述净循环水管道(41)与所述污循环水管道(42)之间，且所述净循环水管道(41)上设有第三阀门(411)，所述第三阀门(411)位于所述连通管(43)与离心机(20)之间，所述污循环水管道(42)上设有第四阀门(421)，所述第四阀门(421)位于所述连通管(43)与所述尾气处理装置之间，所述连通管(43)上设有第五阀门(431)。
10.根据权利要求4-9中任意一项所述的设备，其中，所述设备还包括小度水槽(60)，所述小度水槽(60)的入口端与所述稀释罐(20)的出口端相连，所述小度水槽(60)的出口端与所述酸解/浸取装置(10)的浸取水入口相连。
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