CN107555474B - 一种用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钛白粉生产的技术领域，具体是一种用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法，是将钛矿粉投入到酸解锅内与硫酸均匀混合的过程，步骤为：（1）计算好硫酸与钛矿粉的混合比例，确定硫酸的投放量A；（2）将三分之一至二分之一A的硫酸通入到酸解锅内；（3）启动酸解锅底部的鼓风系统，并启动与酸解锅顶部连通的抽风系统以及安装在抽风系统的抽风管上的喷淋装置；（4）再启动定量加料装置，向酸解锅内均匀的投入钛矿粉。本发明的方法具有低损耗、低污染、低故障率和易操作的优点。
Description
技术领域
本发明涉及钛白粉生产的技术领域，具体是一种用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法及设备。
背景技术
硫酸法钛白粉生产是我国钛白粉生产厂家普遍使用的技术硫酸混合、反应，制得钛液，然后经沉降、热过滤、结晶、分离、精滤的浓度与澄清度，去除其中的亚铁，得到符合水解指标的钛液。酸解工序是硫酸法钛白粉生产工艺中最关健的三个工序之一，投矿粉及矿酸混合又是酸解工序中的一个重要步骤。酸解过程如下：将按矿酸比计量好的硫酸从加酸管投入酸解锅，通入压缩空气进行搅拌的同时开启抽风系统，硫酸投入量过半后开始从投矿口投入钛矿粉，继续鼓风搅拌至完全均匀，然后加入稀释水（稀酸或淡钛液）引发反应，主反应结束后经一段时间熟化，再加入水（淡钛液）进行浸取溶解，待全部溶解并且温度合适后投入单质铁粉至溶液中的三价铁全部转化为二价铁为止。
在酸解工序的投矿过程中会有总投矿量的0.5%左右的矿粉会随气流进入烟囱，部份沉积在横向烟道中及粘结在引风机的叶轮上，频烦造成抽风系统的故障，其余随气流排大气，污染环境；投矿越慢矿粉被抽风系统带走越多，损失越大，投矿快虽然损失少些，但矿酸混合越难均匀。目前在酸解工序的投矿过程中造成损失矿粉的问题难以解决。
发明内容
本发明针对上述问题，对酸解锅及投放方法进行改进，提供一种更合理的酸解工序的投矿方法及装置。本发明采用的投矿方法及装置，具有低损耗、低污染、低故障率和易操作的优点。
一种用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法，是将钛矿粉投入到酸解锅内与硫酸均匀混合的过程，步骤为：
（1）计算好硫酸与钛矿粉的混合比例，确定硫酸的投放量A；
（2）将三分之一至二分之一A的硫酸通入到酸解锅内；
（3）启动酸解锅底部的鼓风系统，并启动与酸解锅顶部连通的抽风系统以及安装在抽风系统的抽风管上的喷淋装置；
（4）再启动定量加料装置，向酸解锅内均匀的投入钛矿粉。钛矿粉从投料口向酸解锅内均匀投入，硫酸与钛矿粉在从鼓风系统鼓入的压缩空气的强烈搅拌下迅速混合均匀，部份钛矿粉因抽风系统的原因随气流进入抽风管，进入抽风管的钛矿粉被高速向下喷出的雾状硫酸捕获而跌回酸解锅内参加反应，从而大大减少矿粉的损失，也减轻了环保的压力。
所述的酸解锅，包括锅体、锅盖、鼓风系统和抽风系统；所述的锅盖安装在底部呈锥体状的锅体上；锅盖上设置有与定量加料装置连通的钛矿粉投入口；锅盖上设置有能通入硫酸的液体通入管；抽风系统安装在锅盖顶部，并通过抽风管与酸解锅连通；抽风管内安装有喷淋装置；鼓风系统安装在酸解锅底部，并通过压缩空气通入管与安装在酸解锅内底部的空气分布器连接。
所述的喷淋装置安装在距离锅盖0.5-1米处的抽风管内，喷淋装置包括喷头和硫酸喷淋横管；硫酸喷淋横管安装在抽放管内，喷头安装在硫酸喷淋横管上。喷淋装置的喷淋压力为0.1-0.3MPa。喷头为无堵塞陶瓷喷头，喷出的硫酸封闭覆盖抽风管内的横截面。硫酸喷淋横管为厚壁玻璃钢横管。
硫酸法钛白粉生产酸解工序的投矿过程都有总投矿量的0.5%左右的钛矿粉会随气流进入抽风管，部份钛矿粉沉积在抽风系统的烟道中及粘结在引风机的叶轮上，频烦造成抽风系统的故障，其余随气流排大气，污染环境。采用本发明的方法及酸解锅，在投矿的全过程都用硫酸加压喷雾封闭酸解锅烟囱，随气流进入抽风系统85%以上的钛矿粉被高速向下喷出的雾状硫酸捕获而返回酸解锅内，一方面回收使用了总投矿量的0.42%以上，增加效益，另一方面减少抽风系统的故障率，也解决了钛矿粉排入大气而造成污染的问题。
附图说明
图1是本发明用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法采用的酸解锅的结构示意图；
图中序号的名称为：
1、锅体，2、锅盖，3、钛矿粉投入口，4、定量加料装置，5、抽风管，6、喷头，7、硫酸喷淋横管，8、液体通入管，9、空气分布器，10、压缩空气通入管。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿是将钛矿粉投入到酸解锅内与硫酸均匀混合的过程，步骤为：
（1）计算好硫酸与钛矿粉的混合比例，确定硫酸的投放量A；
（2）将三分之一至二分之一A的硫酸通入到酸解锅内；
（3）启动酸解锅底部的鼓风系统，并启动与酸解锅顶部连通的抽风系统以及安装在抽风系统的抽风管上的喷淋装置；
（4）再启动定量加料装置，向酸解锅内均匀的投入钛矿粉。
所述的酸解锅，包括锅体1、锅盖2、鼓风系统和抽风系统；所述的锅盖2安装在底部呈锥体状的锅体1上；锅盖2上设置有与定量加料装置4连通的钛矿粉投入口3；锅盖2上设置有能通入硫酸的液体通入管8；抽风系统安装在锅盖2顶部，并通过抽风管5与酸解锅连通；抽风管5内安装有喷淋装置；鼓风系统安装在酸解锅底部，并通过压缩空气通入管10与安装在酸解锅内底部的空气分布器9连接。
所述的喷淋装置安装在距离锅盖2高0.5-1米处的抽风管5内，喷淋装置包括喷头6和硫酸喷淋横管7；硫酸喷淋横管7安装在抽放管5内，喷头6安装在硫酸喷淋横管7上，能向下喷淋硫酸。喷淋装置的喷淋压力为0.1-0.3MPa。
应用实施例
1、广西某钛白有限公司，设置有本发明的酸解锅，酸解锅容积为35m3，抽风管直径1000mm，在抽风管内离锅盖0.5米高处设置一内径为80mm的厚壁玻璃钢硫酸喷淋横管，硫酸喷淋横管的中段设一无堵塞陶瓷喷头，喷头向下，采用压力为0.15MPa，流量为92L/min的喷头。投矿粉总量7.5吨，投硫酸总量11.6吨。先经管道直接投入酸解锅6吨硫酸，启动鼓风系统，通入压缩空气进行搅拌，同时开启抽风系统，然后启动定量加料装置均匀投矿，投矿的速度调整至15吨/小时，在投矿的同时将其余硫酸加压至压力为0.15MPa输入硫酸喷淋横管经喷头向下喷出。采用本发明的方法及装置，进入抽风系统的矿粉减少90%以上，有33公斤的矿粉得到回收使用。
2、广西某钛白有限公司，设置有本发明的酸解锅，酸解锅容积为50m3，抽风管直径1200mm，在抽风管内离锅盖0.8米高处设置一内径为100mm的厚壁玻璃钢硫酸喷淋横管，硫酸喷淋横管的中段设一无堵塞陶瓷喷头，喷头向下，采用压力为0.3MPa，流量为129L/min的喷头。投矿粉总量9.6吨，投硫酸总量14.7吨。先经管道直接投入酸解锅7吨硫酸，启动鼓风系统，通入压缩空气进行搅拌，同时开启抽风系统，然后启动定量加料装置均匀投矿，投矿的速度调整至20吨/小时，在投矿的同时将其余硫酸加压至压力为0.3MPa输入硫酸喷淋横管经喷头向下喷出。采用本发明的方法及装置，进入抽风系统的矿粉减少85%以上，有40公斤的矿粉得到回收使用。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法，其特征在于：用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿是将钛矿粉投入到酸解锅内与硫酸均匀混合的过程，步骤为：
第一步、计算好硫酸与钛矿粉的混合比例，确定硫酸的投放量A；
第二步、将三分之一至二分之一A的硫酸通入到酸解锅内；
第三步、启动酸解锅底部的鼓风系统，并启动与酸解锅顶部连通的抽风系统以及安装在抽风系统的抽风管上的喷淋装置，利用喷淋装置喷淋其余的硫酸；
第四步、再启动定量加料装置，向酸解锅内均匀的投入钛矿粉；
所述的酸解锅，包括锅体（1）、锅盖（2）、鼓风系统和抽风系统；所述的锅盖（2）安装在底部呈锥体状的锅体（1）上；锅盖（2）上设置有与定量加料装置（4）连通的钛矿粉投入口（3）；锅盖（2）上设置有能通入硫酸的液体通入管（8）；抽风系统安装在锅盖（2）顶部，并通过抽风管（5）与酸解锅连通；抽风管（5）内安装有喷淋装置；鼓风系统安装在酸解锅底部，并通过压缩空气通入管（10）与安装在酸解锅内底部的空气分布器（9）连接。
2.根据权利要求1所述的用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法，其特征在于：所述的喷淋装置的喷淋压力为0.1-0.3MPa。
3.根据权利要求1所述的用于硫酸法钛白粉酸解工序的投矿方法，其特征在于：所述的喷淋装置安装在距离锅盖（2）0.5-1米处的抽风管（5）内，喷淋装置包括喷头（6）和硫酸喷淋横管（7）；硫酸喷淋横管（7）安装在抽风 管（5）内，喷头（6）安装在硫酸喷淋横管（7）上。
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