CN106865606A - 一种钛白粉的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钛白粉的生产方法，涉及钛白粉制备领域,具体地讲，本发明涉及钛白粉生产中废酸的回收方法。其步骤包括钛矿酸解，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于，在酸解工段，酸解酸矿比为1.63‑1.57。本发明一种钛白粉的生产方法既减少了污染物的排放，还实现了废物废水的循环利用，达到了节能增效的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛白粉的生产方法，具体地讲，本发明涉及钛白粉生产中废酸的回收方法。
背景技术
钛白粉是一种白色颜料，广泛应用于涂料、化纤、橡胶、搪瓷、陶瓷、塑料、造纸、印刷油墨、电子陶瓷、玻璃、焊条、化妆品等工业。现有制备钛白粉有氯化法和硫酸法：
氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生成四氯化钛，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、干燥、粉碎即得到钛白粉产品。该方法流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。但是投资大，设备结构复杂，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，装置难以维修，研究开发难度大，成本高。
硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。该方法中的原料钛精矿、钛渣和硫酸，低价易得，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决；而且可生产氯化法不能生产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛白粉。但是该方法最大的缺陷是在于废物及副产物多，对环境污染比较严重，每吨成品钛白粉分别要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁，还有大量的污水；而且生产的钛白粉质量相对比较差，比如南京钛白粉厂就因为环保问题被关停。而目前硫酸法中产生的稀废酸和酸性废水多是采用石灰中和后排放，但是这种处理方法会产生大量的石膏，产生的石膏多采用堆弃、填埋的方式处理，对环境造成很大的破坏。
发明内容
一种钛白粉的生产方法,在硫酸钛白粉生产过程中，通过钛铁矿与硫酸反应提取矿中钛，制得钛液在通过后续工艺操作制得钛白粉。在钛铁矿酸解过程硫酸的理论消耗量即酸矿比仅为1.1-1.3，但受到钛铁矿反应活性以及对钛液F值((钛结合酸+游离酸)/总钛)控制两个因素的影响，实际生产过程中需要过量硫酸才能达到较高的钛收率和适合的F值，生产成本较高；钛白粉生产过程中产生的废酸除少部分可以加以利用外，大部分则需进行中和后外排，成本高。
本发明针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
本发明一种钛白粉的生产方法所解决的技术问题是克服现有硫酸法制备钛白粉污染严重的问题，提供了一种新的制备方法。
本发明硫酸法制备钛白粉的方法，其步骤包括钛矿酸解，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于，在酸解工段，酸解酸矿比为1.63-1.57。
优选方案，所述的酸解酸矿比为1.61。
酸解工段是：矿粉干燥－预混合－酸解－沉降－过滤－结晶－亚铁分离；控制过滤－钛液分离－水洗－漂白－二洗－盐处理；压滤－煅烧－雷蒙研磨－浸润－表面处理－三洗；闪蒸干燥－汽流粉碎。
酸解用浓硫酸分解钛矿，制取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁(FeTiO3)，是一种弱酸弱碱盐，可以用强酸把它分解。用过量的酸就能使反应进行到底。由于这个反应是一个放热反应，最高温度可以达到250℃，因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。在酸分解的过程当中，矿粉当中的各种杂质大部分也被分解，生成相应的可溶性硫酸盐，并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中，形成黑钛液。为了除铁，用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁，同时，为了避免亚铁的再一次氧化，还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。
酸解酸矿比：酸解中所有酸的折纯比上投入的矿量的比例。
本发明通过采用对酸解工艺进行一定的改进，降低钛铁矿反应的酸矿比，在浸取阶段补加废酸调整钛液F值，在不降低钛收率的情况下既能节约硫酸消耗，也能适当使用一部分废酸降低中和费用，最终达到节能降耗的目的。此方法对企业来说无疑能够降低钛白粉生产整体成本，提高经济效益，对整个钛白行业来说，这种新技术能够缓解生产成本激增的困境，推动钛白行业的整体发展。
本方法既减少了污染物的排放，还实现了废物废水的循环利用，达到了节能增效的目的；通过对生产方法的调整降低钛铁矿反应的酸矿比，在浸取阶段补加废酸调整F值，达到降低生产成本的目的。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。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
一种钛白粉的生产方法，为硫酸法制备钛白粉的方法，其步骤包括钛矿酸解，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于，在酸解工段，酸解酸矿比为1.61。
实施例2
一种钛白粉的生产方法，为硫酸法制备钛白粉的方法，其步骤包括钛矿酸解，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于，在酸解工段，酸解酸矿比为1.59。
实施例3
一种钛白粉的生产方法，为硫酸法制备钛白粉的方法，其步骤包括钛矿酸解，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于，在酸解工段，酸解酸矿比为1.57。
比较实施例1
一种钛白粉的生产方法，为硫酸法制备钛白粉的方法，其步骤包括钛矿酸解，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于，在酸解工段，酸解酸矿比为1.55。
酸矿比降低至1.55时，酸解率严重偏低，且沉降清液固含量严重，而酸矿比控制在1.63-1.57时，酸解率虽有下降趋势、清液固含量略上涨，符合工艺要求控制，说明降酸矿比、浸取补加废酸是可行的。
本发明相比传统的方法将钛铁矿酸解酸矿比减少0.07，酸解率维持在96.5％以上；每吨钛白粉生产减少98酸用量0.157T，合理利用废酸折百硫酸0.187T，以13万吨钛白粉生产计年可节约生产成本约753.6万元。
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)
1.一种钛白粉的生产方法，其步骤包括：钛矿酸解，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于：在酸解工段，酸解酸矿比为1.63-1.57。
2.根据权利要求1所述的一种钛白粉的生产方法，其特征在于：所述的酸解酸矿比为1.61。
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