CN108455667A - 一种提高钛白粉质量的冷却方法 - Google Patents

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张玉荣
杜国华
钟晓英
周春勇
姚恒平
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Abstract

本发明涉及一种提高钛白粉质量的冷却方法，包括硫酸法制备钛白粉中偏钛酸的煅烧步骤和冷却步骤，所述煅烧步骤的最高温度为960~980℃；所述冷却步骤包括缓慢冷却阶段和快速冷却阶段；所述缓慢冷却阶段的终温不低于850℃，冷却时间不少于1小时。本发明通过控制较低的窑头温度，可以节约天然气消耗，节约生产成本，控制偏低的落窑品金红石转化率，避免过烧降低钛白粉质量的风险；新增缓慢冷却的装置，避免煅烧的金红石钛白粉的晶格缺陷，提高产品的亮度和白度，提高质量。

Description

一种提高钛白粉质量的冷却方法
技术领域
本发明具体涉及一种提高钛白粉质量的冷却方法，属于钛白粉生产设备技术领域。
背景技术
在用硫酸法制备金红石型钛白粉生产过程中，煅烧是钛白粉质量影响的重要环节之一，煅烧过程涉及到前段回转窑内的脱水、脱硫和晶型转化过程，也包括后段冷却机内的冷却过程。行业内一般认为，煅烧阶段的最高温度决定了钛白粉金红石转化率，煅烧温度越高，金红石转化率也越高，得到的金红石型钛白粉产品的质量也越好。所以，现有工艺一般控制煅烧最高温度在1000℃左右，使金红石转化率达到98%以上。但实际上，按传统工艺得到的硫酸法金红石型钛白粉产品存在晶格缺陷，质量较差，并导致颜料性能降低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种提高钛白粉质量的冷却方法，具体方案为：
一种提高钛白粉质量的冷却方法，包括硫酸法制备钛白粉中偏钛酸的煅烧步骤和冷却步骤，所述煅烧步骤的最高温度为960~980℃；所述冷却步骤包括缓慢冷却阶段和快速冷却阶段；所述缓慢冷却阶段的终温不低于850℃，冷却时间不少于1小时。
进一步的，所述煅烧步骤控制落窑品的金红石转化率90~96%。
进一步的，所述缓慢冷却阶段的终温为850~900℃，冷却时间为1~4小时。
进一步的，所述缓慢冷却阶段的冷却方式为自然冷却，所述快速冷却阶段的冷却方式为水冷或者风冷。
在传统硫酸法钛白粉的煅烧工艺中，为获得较高的金红石转化率，一直采用较高的煅烧温度；另一方面，为了节省时间和缩短流程，一般钛白粉的冷却都采用冷却机快速冷却，较短的时间内将高温的物料快速冷却至80℃以下。而采用较高的煅烧终温和快速冷却方式是导致钛白粉产生晶格缺陷的主要原因。经发明研究，从煅烧终温至850℃阶段是容易产生晶格缺陷的阶段。
因此本发明采用降低煅烧终温和降低高温段冷却速度的方法，在慢速降温阶段使钛白粉晶格趋于稳定之后再采取快速冷却，可以有效避免钛白粉产生晶格缺陷，提高质量。
本发明具有的有益点在于：
1.控制较低的窑头温度，可以节约天然气消耗，节约生产成本，控制偏低的落窑品金红石转化率，避免过烧降低钛白粉质量的风险；
2.新增缓慢冷却的装置，避免煅烧的金红石钛白粉的晶格缺陷，提高产品的亮度和白度，提高质量。
具体实施方式
实施例1
经过盐处理的窑前压滤饼，螺旋送入回转窑进行脱水脱硫，晶型转化，控制转窑摇头温度960~980℃，煅烧至金红石含量90%，送入缓慢冷却装置，进行缓慢降温熟化，4h内缓慢冷却至900℃，再进入快速冷却装置，冷却至50℃以下，得到高亮度高白度的窑下物，进入后续粉碎包膜。
实施例2
经过盐处理的窑前压滤饼，螺旋送入回转窑进行脱水脱硫，晶型转化，控制转窑摇头温度960~980℃，煅烧至金红石含量92%，送入缓慢冷却装置，进行缓慢降温熟化，2h内缓慢冷却至900℃，再进入快速冷却装置，冷却至50℃以下，得到高亮度高白度的窑下物，进入后续粉碎包膜。
实施例3
经过盐处理的窑前压滤饼，螺旋送入回转窑进行脱水脱硫，晶型转化，控制转窑摇头温度960~980℃，煅烧至金红石含量96%，送入缓慢冷却装置，进行缓慢降温熟化，1h内缓慢冷却至850℃，再进入快速冷却装置，冷却至50℃以下，得到高亮度高白度的窑下物，进入后续粉碎包膜。
对比例
经过盐处理的窑前压滤饼，螺旋送入回转窑进行脱水脱硫，晶型转化，控制转窑摇头温度960~980℃，煅烧至金红石含量98%，进入快速冷却装置，冷却至50℃以下，得到的窑下物，进入后续粉碎包膜。
冷却后物料颜料性能评价实验：不同冷却工艺处理后的物料，经过快速冷却后，窑下物颜料性能分析。具体结果见下表：

Claims (4)

1.一种提高钛白粉质量的冷却方法，包括硫酸法制备钛白粉中偏钛酸的煅烧步骤和冷却步骤，其特征在于：所述煅烧步骤的最高温度为960~980℃；所述冷却步骤包括缓慢冷却阶段和快速冷却阶段；所述缓慢冷却阶段的终温不低于850℃，冷却时间不少于1小时。
2.根据权利要求1所述的提高钛白粉质量的冷却方法，其特征在于：所述煅烧步骤控制落窑品的金红石转化率90~96%。
3.根据权利要求1所述的提高钛白粉质量的冷却方法，其特征在于：所述缓慢冷却阶段的终温为850~900℃，冷却时间为1~4小时。
4.根据权利要求1所述的提高钛白粉质量的冷却方法，其特征在于：所述缓慢冷却阶段的冷却方式为自然冷却，所述快速冷却阶段的冷却方式为水冷或者风冷。
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