CN106238425A - 酸解固相物处理方法 - Google Patents

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王斌
王海波
罗志强
吴小平
李凯茂
吴健春
石瑞成
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
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Abstract

本发明属于硫酸法生产钛白粉技术领域,具体涉及一种酸解固相物的处理方法。为了消除酸解中难以浸取的固相物，减少煮锅中的钛损失，本发明提供一种新的酸解固相物处理方法，在酸解锅操作平台安装耐腐耐磨泵，启动泵后利用酸解锅中钛液循环形成的射流冲击固相物。本发明方法不需煮锅，保证了批次酸解投料量，减少了煮锅造成的钛收率损失。本发明方法，设备改造简单，可行性强，应用前景广。

Description

酸解固相物处理方法
技术领域
本发明属于硫酸法生产钛白粉技术领域,具体涉及一种酸解固相物处理方法。
背景技术
目前我国硫酸法钛白生产绝大多数为采用间隙式酸解工艺酸解，其酸解装备主要为酸解锅。酸解锅由下部的锥体和上部的筒体组成。压缩空气由锥体底部进入酸解锅中。采用酸解锅酸解，当钛原料、公辅条件出现变化时，往往会在酸解锅的筒锥位置出现固相物，即没有溶解于水的固体聚集体。当固相物量过大时，酸解锅可有效利用的体积大大减小，酸解批次投料量将大大减少。当固相物的量已经严重影响到生产正常进行时，为了消除产生的酸解固相物，目前行业采用的方法通常为煮锅，即在放料结束后向酸解锅中加入适量废酸，从底部通入蒸汽加热煮沸。煮一次锅通常要消耗几天时间，且固相物清除效果不够理想，煮锅后产生的浆料中，二氧化钛已无法回收利用，造成了钛的损失。
文献《硫酸法钛白生产中消除酸解残余固相物提高酸解率的途径》介绍了改变酸解锅底部压缩空气分布板孔的角度来消减酸解固相物；文献《预混工艺对钛矿酸解的影响》提到通过优化预混工艺来避免过多产生酸解固相物；发明专利申请《一种减少矿粉和浓硫酸形成固相物的酸解预混系统》通过优化酸解预混装备系统来减少固相物。以上文献提到的方法对减少酸解固相物有一定的帮助，但效果非常有限。当钛矿矿源或条件出现较大变化时，以上方法基本上没有效果。
本发明拟提供一种酸解固相物处理方法，操作简单，便于实施。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于在硫酸法钛白酸解浸取工艺中消除酸解固相物。
本发明解决技术问题的技术方案为提供一种酸解固相物处理方法，该方法可以彻底清除酸解锅中难以浸取的固相物，不需煮锅，不但保证了批次酸解投料量，还不会出现因煮锅造成的钛收率的损失。
一种酸解固相物处理方法，包括以下步骤：
a、在酸解锅外安装耐腐耐磨泵，泵的进口端通过管与浮桶绑定,浮桶悬浮于钛液上表面，进口管深入钛液中；泵的出口端安装于酸解锅内壁距离锅口1/5～1/4处，出口末端连接喷头,喷头可向各方向喷液；
b、酸解浸取时，启动泵，喷头向固相物聚集处冲刷，直至固相物冲刷干净。
其中，上述酸解固相物的处理方法中，步骤a中所述耐腐耐磨泵为耐硫酸浓度不低于35％，耐高温温度不低于85℃的耐腐耐磨泵。
其中，上述酸解固相物的处理方法中，步骤a中所述耐腐耐磨泵的流量为5～80m3/h。
其中，上述酸解固相物的处理方法中，步骤a中所述耐腐耐磨泵的进口端装有过滤网；优选的，步骤a中耐腐耐磨泵的进口端过滤网孔径≤30mm。
本发明方法的有益效果为：本发明在酸解锅操作平台安装耐腐耐磨泵，通过泵造成钛液循环产生射流，该射流对准聚集的固相物，利用其本身冲击力强的射流，使固化物溶解，不需煮锅，不但保证了批次酸解投料量，且不会出现因煮锅造成的钛收率的损失。本发明方法，设备改造简单，可行性强，应用前景广。
具体实施方式
本发明提供一种酸解固相物处理方法，包括以下步骤：
a、在酸解锅外安装耐腐耐磨泵，泵的进口端通过管与浮桶绑定,浮桶悬浮于钛液上表面，进口管深入钛液中；泵的出口端安装于酸解锅内壁距离锅口1/5～1/4处，出口末端连接喷头,喷头可向各方向喷液；
b、酸解浸取时，启动泵，喷头向固相物聚集处冲刷，直至固相物冲刷干净。
其中，上述酸解固相物的处理方法中，由于钛液温度较高，约为75℃，且含硫酸30％左右，腐蚀性强，且含有较多固体颗粒，步骤a中泵为耐硫酸浓度不低于35％，耐高温温度不低于85℃的耐腐耐磨泵。
为了确保经泵循环的钛液对固相物有足够的冲击力和处理能力，上述酸解固相物的处理方法中，步骤a中泵的流量为5～80m3/h。泵的流量根据固相物量的多少及生产时间要求确定，当固相物量较多，生产时间较短时，可选择流量更大的泵。
为了防止泵运行时吸入过大的固体造成进料管堵塞，上述酸解固相物的处理方法中，步骤a中泵的进口端装备过滤网，优选的过滤网孔径为≤30mm。
为了便于随时调整位置处理固相物，上述酸解固相物的处理方法中，步骤a中泵的出口端伸至固相物聚集处，活动连接。
为了提供冲击力强的射流，有效消解聚集的固相物，上述酸解固相物的处理方法中，步骤b中利用钛液循环产生的射流清理固相物。
在工业生产中，酸解锅体积通常为130m3左右，设备体积较大，酸解锅中残存固相物的量通常在5m3左右，且会随着酸解的进行不断的产生。当固相物产生量约占酸解锅体积1/6时，酸解无法继续进行。酸解过程采用压缩空气搅拌，搅拌效果直接影响固相物的产生，因此本领域大部分的研究都是将焦点集中在压缩空气分布板的设计以及酸解工艺操作参数上做改进。
由于酸解后的物质含有30％左右硫酸，具有腐蚀性，而固相物致密，粘附性强，不易脱除，常规机械装置无法将固相物有效分解。本发明创造性的在酸解锅外安装了一个耐腐耐磨泵对酸解固相物进行冲刷，安装位置与酸解锅靠近较好，这样可以减少钛液在管道中的阻力损失。该耐腐耐磨泵耐硫酸浓度不低于35％，耐高温温度不低于85℃，能经受钛液中高温高酸的影响，实现固相物的冲刷。
此外，本发明特别调整了启动泵进行固相物冲刷的时间，在酸解浸取阶段即对酸解锅中固相物的残留量进行判断，进行冲刷。不采用本发明时，酸解锅中是否有固相物，固相物残留量有多少，需要在酸解结束后，即钛液从酸解锅底部排空后才能判断，但由于钛液从酸解工序进入沉降工序时，添加了絮凝剂，钛液不易循环流动，因此，在酸解结束后是无法实现泵循环的。本发明在酸解浸取阶段采用标杆对酸解锅中固相物的残留量进行判断，当固相物的量大时，即利用酸解锅中的钛液实现泵循环。
与现有技术相比，本发明方法操作容易，设备改造简单，可以彻底清除酸解锅中难以浸取的固相物，不需煮锅，不但保证了批次酸解投料量，且不会影响钛的收率。可行性强，应用前景广。
下面结合实施例对本发明技术方案做进一步说明，但不表示将保护范围限制在实施例范围内。实施例中所用的泵为宜兴市盛大泵业有限公司生产的型号为Q＝60m3/hr H＝37mH2O的耐腐耐磨泵。
实施例1本发明方法处理酸解固相物
体积为130m3的酸解锅。浸取2h后酸解锅中固相物量约为15m3。开启泵(泵的流量为50m3/h)，对固相物聚集处进行消解。固相物处理操作结束时间约40min，固相物残留量约为0.6m3。
实施例2本发明方法处理酸解固相物
体积为130m3的酸解锅。浸取2h后酸解锅中固相物量约为10m3。开启泵(泵的流量为30m3/h)，对固相物聚集处进行消解。固相物处理操作结束时间约40min，固相物残留量约为0.5m3。
对比例3
体积为30m3的酸解锅。浸取2h后酸解锅中固相物量约为10m3。未进行固相物处理，酸解操作结束后残留固相物量约为5m3。
对比例4
体积为130m3的酸解锅。浸取2h后酸解锅中固相物量约为16m3。未进行固相物处理，酸解操作结束后残留固相物量约为8m3。
由实施例及对比例可知，本发明方法可简单有效消解固相物，能有效的保证钛的收率，并且不受酸解锅大小因素的影响，操作简单、切实有效，为减少或消除酸解固相物提供了一种新的方法。

Claims (5)

1.酸解固相物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在酸解锅外安装耐腐耐磨泵，泵的进口端通过管与浮桶绑定,浮桶悬浮于钛液上表面，进口管深入钛液中；泵的出口端安装于酸解锅内壁距离锅口1/5～1/4处，出口末端连接喷头,喷头可向各方向喷液；
b、酸解浸取时，启动泵，喷头向固相物聚集处冲刷，直至固相物冲刷干净。
2.根据权利要求1所述的酸解固相物的处理方法，其特征在于：步骤a中所述耐腐耐磨泵为耐硫酸浓度不低于35％，耐高温温度不低于85℃的耐腐耐磨泵。
3.根据权利要求1所述的酸解固相物的处理方法，其特征在于：步骤a中耐腐耐磨泵的流量为5～80m3/h。
4.根据权利要求1所述的酸解固相物的处理方法，其特征在于：步骤a中泵的进口端装有过滤网。
5.根据权利要求1所述的酸解固相物的处理方法，其特征在于：步骤a中泵的进口端过滤网孔径≤30mm。
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