CN108178188B - 一种有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法，包括以下步骤：1）在硫酸法制备钛白粉工艺中，将结晶料浆用圆盘过滤机进行过滤，得到滤液；过滤时采用50‑200目的滤布；2）将步骤1）中的得到的滤液进行加热，加热温度为35‑60℃。本方法在保证硫酸亚铁的残钛合格的前期下，大大提高了钛液浓度，正常圆盘洗涤钛液浓度下降20‑30g/L，而本发明结晶料浆的钛液浓度只下降10‑15g/L，同时又使硫酸亚铁的残钛达到合格的要求。即节约了成本又简化了生产工序。

Description

一种有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法
技术领域
本发明涉及一种有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法，属于钛白粉制备技术领域。
背景技术
在硫酸法钛白粉生产中，酸解后的钛液加入铁粉还原后，需要再进行冷却结晶以除去大部分硫酸亚铁，结晶料浆固液分离通常采用圆盘过滤器进行分离，分离出结晶后再将钛液通过板框过滤机精滤。传统工艺中结晶料浆的过滤效率很低，滤布容易堵塞，通常需要添加稀释水对滤布进行冲洗，添加稀释水后必然会造成钛液浓度一定程度的下降。传统工艺中添加稀释水后二氧化钛浓度下降20-30g/L。而在后期水解要求得到的偏钛酸颗粒细而均匀，而钛液浓度低时，水解得到的偏钛酸颗粒变粗，因此又需要再对稀释后的钛液通过浓缩来提高浓度，从而导致蒸汽的浪费，提高了生产成本；另一方面，分离出来的硫酸亚铁晶体作为硫酸法钛白粉的副产品，一般用于生产饲料，而用于生产饲料的硫酸亚铁对纯度要求较高，而传统工艺副产的硫酸亚铁晶体中含有较高的二氧化钛，因此需要进一步进行净化处理，既增加了工艺成本，同时也导致了硫酸法钛白粉的二氧化钛收率降低，影响生产效益。
发明内容
本发明提供了一种有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法，具体包括以下步骤：
一种有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法，包括以下步骤：
1）在硫酸法制备钛白粉工艺中，将结晶料浆用圆盘过滤机进行过滤，得到滤液；过滤时采用50-200目的滤布；
2）将步骤1）中的得到的滤液进行加热，加热温度为35-60℃。
进一步的，步骤1）在过滤时在结晶料浆进料管两侧共通入0.5-1m3/h的稀释水，圆盘转速为2-5min/r。
进一步的，所述稀释水采用砂滤水或去离子水。
进一步的，步骤1）过滤时在圆盘一洗通入0.5-3m3/h的洗水，二洗区域通入1-3m3/h，三洗通入1-3m3/h，并把二洗三洗的洗水隔离出来返回酸解作浸取水。
进一步的，步骤1）中结晶料浆的进料量为30-80 m3/h。本发明利用钛精矿的酸解液作为原料，利用高温结晶的方式使得硫酸氧钛晶体结晶析出，然后经过充分洗涤，从而得到高纯度的硫酸氧钛晶体。
还原钛液冷却结晶后，硫酸亚铁晶体的颗粒尺寸分布较宽，存在大颗粒结晶和细颗粒结晶。传统工艺中，为了保证硫酸亚铁晶体的充分分离，圆盘过滤时通常采用目数较大的细滤布，以防止细颗粒结晶穿滤。
硫酸亚铁晶体具有较大的粘连性，随着晶体颗粒变细，其粘连性成倍增加，因此细颗粒晶体是导致过滤时滤布堵塞的主要原因；而细颗粒晶体的存在，导致过滤过程中滤布的通透率低，也会导致硫酸亚铁晶体中的钛液不能充分抽滤。另外，随着颗粒变细，晶体的比表面积呈几何级数增大，其表面所吸附的钛含量远远大于粗颗粒晶体，而且细颗粒晶体一般是在结晶后期析出，其结晶时本身也含有较高的钛含量。因此，细颗粒晶体也是导致分离出的硫酸亚铁晶体中残钛量高的主要原因。
本发明与传统工艺比较，通过采用目数小、孔径大的粗滤布，使得部分细小的晶体能够穿滤过去，另外孔径增大后，使得滤布的透气率也增大，更容易把硫酸亚铁中的钛液抽滤干净，从而达到减少稀释水提高钛液浓度的目的，与此同时，我们对圆盘滤液进行加热，使得穿滤的细颗粒硫酸亚铁再次溶解，可以避免在后工段用板框压滤机进行纯化的工程中，堵塞滤板。通过实验发现，采用粗滤布后，并未导致滤液中铁钛比明显升高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例 1：
在圆盘过滤机上铺200目的滤布，对浓度为180g/L、钛液铁钛比为0.3的结晶料浆进行过滤，正常运行后，结晶料浆的进料量为30 m3/h，在结晶料浆进料管两侧共通入0.5m3/h的砂滤水，圆盘转速为5min/r，在圆盘一洗通入0.5m3/h的洗水，二洗区域通入1m3/h，三洗通入1m3/h，并把二洗三洗的洗水隔离出来返回酸解作浸取水，从而使钛液浓度不会因为进料时稀释水的加入导致浓度下降，圆盘滤液的加热温度为35oC。经检测硫酸亚铁的残钛为0.30%，钛液浓度为170g/L，钛液中铁钛比为0.340%。
实施例 2：
在圆盘过滤机上铺100目的滤布，对浓度为180g/L、钛液铁钛比为0.3的结晶料浆进行过滤，正常运行后，结晶料浆的进料量为50 m3/h，在结晶料浆进料管两侧共通入0.8m3/h的砂滤水，圆盘转速为3min/r，在圆盘一洗通入1m3/h的洗水，二洗区域通入2m3/h，三洗通入2m3/h，并把二洗三洗的洗水隔离出来返回酸解作浸取水，从而使钛液浓度不会因为进料时稀释水的加入导致浓度下降，圆盘滤液的加热温度为45oC。经检测硫酸亚铁的残钛为0.36%，钛液浓度为168g/L，钛液中铁钛比为0.345%。
实施例3
在圆盘过滤机上铺50目的滤布，对浓度为180g/L、钛液铁钛比为0.3的结晶料浆进行过滤，正常运行后，结晶料浆的进料量为80 m3/h，在结晶料浆进料管两侧共通入1.0m3/h的砂滤水，圆盘转速为2min/r，在圆盘一洗通入3m3/h的洗水，二洗区域通入3m3/h，三洗通入3m3/h，并把二洗三洗的洗水隔离出来返回酸解作浸取水，从而使钛液浓度不会因为进料时稀释水的加入导致浓度下降，圆盘滤液的加热温度为60oC。经检测硫酸亚铁的残钛为0.39%，钛液浓度为166g/L，钛液中铁钛比为0.345%。
对比例
在圆盘过滤机上铺250目的滤布，对浓度为180g/L、钛液铁钛比为0.3的结晶料浆进行过滤，正常运行后，结晶料浆的进料量为30 m3/h，在结晶料浆进料管两侧共通入2m3/h的砂滤水，圆盘转速为5min/r，在圆盘一洗通入2m3/h的洗水，二洗区域通入1m3/h，三洗通入1m3/h。经检测硫酸亚铁的残钛为0.70%，钛液浓度为150g/L，钛液中铁钛比为0.360%。
从上述实施例的对比可以看出，本方法在保证硫酸亚铁的残钛合格的前期下，大大节约了洗水的量，提高了钛液浓度，正常圆盘洗涤钛液浓度下降20-30g/L，同时又使硫酸亚铁的含水量由圆盘过滤机的20%左右直接下降到了3-6%，达到了直接按饲料亚铁销售的要求，即节约了成本又简化了生产工序。

Claims (3)

1.一种有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在硫酸法制备钛白粉工艺中，将结晶料浆用圆盘过滤机进行过滤，得到滤液；过滤时采用50-200目的滤布；
在过滤时在结晶料浆进料管两侧共通入0.5-1m3/h的稀释水，圆盘转速为2-5min/r；
过滤时在圆盘一洗通入0.5-3m3/h的洗水，二洗区域通入1-3m3/h，三洗通入1-3m3/h，并把二洗三洗的洗水隔离出来返回酸解作浸取水；
2）将步骤1）中的得到的滤液进行加热，加热温度为35-60℃。
2.根据权利要求1所述的有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法，其特征在于：所述稀释水采用砂滤水或去离子水。
3.根据权利要求1所述的有效提高圆盘过滤效率及钛液浓度的方法，其特征在于：步骤1）中结晶料浆的进料量为30-80m3/h。
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