CN106241867A - 一种钛白粉的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钛白粉的生产制备领域，特别是一种钛白粉的制备方法。将含钛物料依次进行酸解处理、浸取处理、还原处理、沉降处理、水解处理和煅烧处理，其特征在于，在所述酸解处理中，向反应体系中通入压缩空气，所述压缩空气的压力为0.3MPa。解决了硫酸法钛白生产酸解工艺中只能采用高压压缩空气供酸解用气，而不能采用低压压空供酸解用气带来的固相物增加、主反应易“冒槽”、早期水解的问题。

Description

一种钛白粉的制备方法

技术领域

本发明涉及一种钛白粉的生产制备领域，特别是一种钛白粉的制备方法。

背景技术

钛白粉是最重要的无机颜料和化工原料之一。颜料级钛白粉主要应用于涂料、造纸、塑料、橡胶、乳胶漆、印刷油墨、化纤等行业，非颜料级钛白粉主要应用于搪瓷、电容器、电焊条等。

钛白粉的生产方法一般分为硫酸法和氯化法。其中硫酸法是一种常见的传统的生产方法，其步骤一般包括：钛精矿与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛、经沉降、结晶、水解生成偏钛酸，偏钛酸经一洗、漂白、二洗，盐处理、锻烧得到金红石型二氧化钛粗品，二氧化钛粗品加入分散剂后湿磨得到金红石型二氧化钛料浆，再砂磨，然后包膜和气粉，得到产品。

传统硫酸法钛白粉生产过程中的酸解工艺是：将粗钛精矿进行研磨，研磨合格的钛精矿和浓硫酸按一定配比预混，然后注入酸解锅，在压缩空气的搅拌下，加入计量的水引发主反应，然后进行熟化，浸取，还原得到酸解钛液。由于该过程中采用98％的硫酸进行预混，水引发，引发热大，反应剧烈，因此需对钛精矿细度和水分严格控制，防止钛精矿和浓硫酸预混时发生主反应。因此，传统钛白粉生产工艺中采用复杂的研磨系统控制钛精矿的细度，同时对于原料粗钛精矿水分严格要求。

近年，出于环保的考虑，以及企业降低成本提高核心竞争力的要求，部分钛白粉厂家采用改良酸解工艺：将粗钛精矿进行研磨，将钛白粉生产产生的废酸或预浓缩废酸与研磨合格的钛精矿按一定配比预混，然后注入酸解锅，在压缩空气的搅拌下，加入计量的浓硫酸引发主反应，然后进行熟化，浸取，还原得到酸解钛液。采用该工艺进行酸解具有一定的先进性和实用性，其特点表现为：引发热减少，反应剧烈程度降低，酸解事故率(爆锅和冒锅)降低；钛白废酸有效利用，钛白粉生产成本降低，每吨钛白粉的废渣量减少。但是这些厂家依然没有开发适合于该种酸解条件的更经济、更实用的粗钛精矿研磨系统，而采用传统钛白粉生产工艺中的钛精矿研磨系统。

硫酸法是一种常见的传统的生产方法，就是按照酸矿比将一定浓度的硫酸加入酸解锅，计量加入钛铁矿(钛渣)搅拌均匀，计量加入引发液(水或者废酸)，硫酸稀释放热引发酸解反应。长期以来，钛铁矿酸解工艺中各方面资料都提到了酸解反应搅拌要充分、均匀，从未强制要求提到需要多高的压力要求，但钛白粉行业硫酸法生产工艺中，为了确保酸解反应的酸解率及固相物的方量，各钛白粉厂使用的都是0.7MPa(表压)的压缩空气，然而使用0.7MPa(表压)的压缩空气能耗高，不仅给企业的生产带来负担，且不符合国家的能源战略方案。经现场检测，实际在酸解槽压缩空气进口管道上测试压缩空气压力为0.15MPa，而气源为0.7MPa，大大超过生产所需的压力。由于空气压缩机在工作过程中无法做到绝热状态，随压缩比的提高，空压机热损失严重，空压机比功率高，造成浪费，为节约成本、降低消耗，酸解工段新增低压离心式空压机单独对酸解供压空，降低电耗量。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，为了节约能源和减少环境污染，针对酸解反应各步骤所需搅拌的压空压力及压空流量的难题，根据酸解率的高低和固相物的多少建立了不同压力压空对酸解反应影响的数据库。具体地，本发明提供一种钛白粉的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种钛白粉的制备方法，该方法包括：将含钛物料依次进行酸解处理、浸取处理、还原处理、沉降处理、水解处理和煅烧处理，其特征在于，在所述酸解处理和浸取处理中，向反应体系中通入压缩空气，在浸取处理结束后，停止通入所述压缩空气，所述压缩空气的压力为0.3MPa。

优选的，在酸解处理时增加0.6MPa以上高压压空备管道。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)、解决了硫酸法钛白生产酸解工艺中只能采用高压压缩空气供酸解用气，而不能采用低压压空供酸解用气带来的固相物增加、主反应易“冒槽”、早期水解的问题；

(2)、较同硫酸法钛白粉生产酸解工艺中生产每吨钛白粉节约节约7.39Kg标煤。

附图说明

图1是本发明的酸解钛精矿压缩空气工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种钛白粉的制备方法，该方法包括：将含钛物料依次进行酸解处理、浸取处理、还原处理、沉降处理、水解处理和煅烧处理，其特征在于，在所述酸解处理和浸取处理中，向反应体系中通入压缩空气，在浸取处理结束后，停止通入所述压缩空气，所述压缩空气的压力为0.3MPa。在酸解处理时增加0.6MPa以上高压压空备管道。

对比例

采用如实施例1所述的方法，压缩空气压力有所不同，并且没有增加高压压空备用管道。

测试实施例1和对比例的酸解反应。结果如表1所示。

序号	技术参数	效果
			1	0.1MPa压缩空气	酸解率≤55％、固相物40m3、能耗低
2	0.2MPa压缩空气	酸解率55～85％、固相物32～40m3、能耗低
			3	0.3MPa压缩空气	酸解率95～98％、固相物19～32m3、能耗低
4	0.4MPa压缩空气	酸解率96～98％、固相物19～25m3、能耗偏高
			5	0.5MPa压缩空气	酸解率96～98％、固相物19～25m3、能耗偏高
6	0.6MPa压缩空气	酸解率96～98％、固相物19～25m3、能耗高
			7	0.7MPa压缩空气	酸解率96～98％、固相物19～25m3、能耗高

表1：不同压力压空下酸解反应技术对比

由表1可知，酸解压空压力低于0.30MPa时，酸解率固相物方量明显增多；酸解压空压滤高于0.30MPa时，酸解固相物方量基本保持不变。

测试酸解压空为0.3MPa时酸解搅拌产物，结果如表2所示。

表2 0.3MPa压缩空气作为酸解搅拌试验结果

经试验研究表明，采用0.3MPa压缩空气作为酸解反应搅拌压空方案酸解各项指标均基本正常，固相物方量及酸解率都比较稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种钛白粉的制备方法，该方法包括：将含钛物料依次进行酸解处理、浸取处理、还原处理、沉降处理、水解处理和煅烧处理，其特征在于，在所述酸解处理中，向反应体系中通入压缩空气，所述压缩空气的压力为0.3MPa。

2.根据权利要求1所述的钛白粉的制备方法，其特征在于：在酸解处理时增加0.6MPa以上高压压空备管道。