CN108726565A - 一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，包括罐体，罐体上部设有可拆卸的密封盖板，所述罐体内部设有搅拌装置，所述搅拌装置连接在密封盖板上，所述搅拌装置可以在反应容器内部旋转的同时上下移动，所述搅拌装置包括搅拌轴；所述搅拌轴的正下方设有出料口，所述出料口位于罐体底部；所述搅拌轴下部设有疏通件；所述疏通件与搅拌轴之间采用可拆卸连接所述疏通件可以在出料口旋转的同时上下移动。

Description

一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐

技术领域

本发明涉及一种酸解罐，特别是一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐。

背景技术

钛白粉是一种染料及颜料，硫酸法生产钛白粉是一种成熟的方法。硫酸法是将钛铁矿与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛，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。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。其缺点是流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。

酸解反应是硫酸法生产钛白粉最重要的一步，酸解反应一般是在耐腐蚀材料制成的酸解罐中进行的，钛铁矿的酸解的工艺流程为：

（1）原矿的准备。按照酸解的工艺要求，用雷蒙磨磨矿，将钛铁矿粉碎至一定的粒度；

（2）投料。酸解操作时，将浓度为92%-94%的浓硫酸装入酸解罐中并进行搅拌，在搅拌的情况下加入磨细的矿粉，使矿粉与农硫酸充分混合，最后加入稀释水；

（3）加温。钛铁矿与硫酸的反应非常缓慢，在常温下几乎不发生变化。为了促进这个反应，往往需要加热。对矿粉与浓硫酸的混合物进行加热以诱导酸解主反应的进行，当槽内反应物温度升至80℃-100℃时应立即停止加温，此时开始剧烈反应；

（4）主反应。由于反应是放热反应，反应物温度急剧自动上升，在数分钟内达到最高温度约200℃.在这阶段内，反应非常剧烈，槽身有可察觉的振动，同时排出大量的酸雾，反应物也经过粘稠阶段而逐渐成多孔的海绵固体；

（5）成熟。主反应结束，反应物的温度逐渐下降。在冷却的同时，尚继续发生酸解反应，使反应更加完全；

（6）浸取。成熟后的固相物融于水，以得到硫酸氧钛的溶液。

由钛铁矿的酸解的工艺流程可知，在酸解罐中，钛铁矿的酸解反应最终的产物为固相物。反应结束后，成熟的固相物被融于水浸出。在浸出过程中，固相物并不能完全融于水，再加上固相物中还含有未能参加反应的钛铁矿，固相物和水的混合物在经过出口时会发生堵塞问题，现有的酸解罐并没有解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，这种酸解罐在固相物浸出过程中出口不会存在堵塞问题。本发明采用的技术方案如下。

一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，包括罐体，罐体上部设有可拆卸的密封盖板，所述罐体内部设有搅拌装置，所述搅拌装置连接在密封盖板上，所述搅拌装置可以在反应容器内部旋转的同时上下移动，所述搅拌装置包括搅拌轴；所述罐体底部设有出料口；所述出料口位于搅拌轴的正下方；所述搅拌轴下部设有疏通件；所述疏通件与搅拌轴之间采用可拆卸连接，所述疏通件可以在出料口旋转的同时上下移动。

上述结构中，在搅拌轴的下部设有疏通件。在搅拌轴的带动，疏通件可以下在出料口旋转的同时上下移动，可以对出料口处堆积的物料起到疏通的作用，避免出料口的堵塞。

进一步的，所述疏通件为圆柱形，所述疏通件上设有推动叶片；所述推动叶片呈螺旋状缠绕在疏通件上，并沿疏通件的轴向方向延伸。

上述结构中，疏通件上设有推动叶片，推动叶片呈螺旋状缠绕在疏通件上，并沿疏通件的轴向方向延伸。疏通件可以转动，螺旋状的推送叶片在疏通件的转动下对于出料口处的物料可以起推送作用，将堆积的物料带出酸解罐外，对堆积的物料起进一步的疏通作用。

进一步的，所述搅拌轴上设有搅拌叶片；所述搅拌叶片呈螺旋状缠绕在搅拌轴上，并沿搅拌轴的轴向方向延伸；所述搅拌轴的上部设有空心套筒；所述空心套筒包括筒体；所述搅拌轴的上部贯穿筒体底部，所述筒体底部设有旋转电机；所述旋转电机带动搅拌轴转动；所述筒体贯穿密封盖板，其上部设有升降机构；所述升降机构设置在密封盖板的上部，与密封盖板之间采用可拆卸连接，所述升降机构可以带动空心套筒和搅拌轴一起上下移动。

上述结构中，搅拌轴上设有搅拌叶片，搅拌装置可以旋转的同时上下移动。搅拌叶片在搅拌轴的带动下可以对反应液进行搅拌，同时还可以随搅拌轴上下移动，带动反应液上下移动，让反应液进一步的混合。搅拌轴上的搅拌叶片呈螺旋状，螺旋状的搅拌叶片在随搅拌轴转动时可以对所接触的物料起推送作用，可以将酸解罐下部的反应液推送到酸解罐上部，让反应液进一步的混合，使反应充分进行。其中，在搅拌轴的带动下，搅拌叶片随搅拌轴转动，可以将钛铁矿表面已经反应的部分剥落，将钛铁矿内部没有反应的部分与浓硫酸接触进行反应，使钛铁矿与浓硫酸充分反应。

进一步的，所述升降机构包括齿轮箱、蜗杆、蜗轮和升降电机；所述齿轮箱固定连接在密封盖板上部；所述蜗杆贯穿齿轮箱，所述蜗杆的一端与升降电机连接；所述升降电机位于密封盖板上，并与其固定连接；所述蜗轮设置在齿轮箱内部，并与蜗杆啮合，所述蜗轮的转轴为空心套筒；所述空心套筒贯穿齿轮箱，所述空心套筒的上部外壁设有外螺纹，使空心套筒与蜗轮的内螺纹配合。

上述结构中，升降电机为步进电机。升降电机带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮在空心套筒上转动。由于蜗轮在竖直方向是固定不动的，所以空心套筒和搅拌轴在蜗轮的转动下上下移动，从而带动搅拌叶片对反应液进行搅拌作用。

进一步的，所述升降机构包括齿轮箱、主动轮、从动轮和升降电机；所述齿轮箱固定连接在密封盖板的上部；所述主动轮和从动轮位于齿轮箱内部，所述主动轮和从动轮均为锥齿轮；所述主动轮与齿轮箱外部的升降电机连接；所述升降电机位于密封盖板上，并与其固定连接；所述从动轮与主动轮啮合，所述从动轮的转轴为空心套筒；所述空心套筒贯穿齿轮箱，所述空心套筒的上部设有外螺纹，使空心套筒与从轮动的内螺纹配合。

上述结构中，旋转电机带动主动轮转动，主动轮带动从动轮在空心套筒上转动。从动轮在竖直方向的位置是固定不变的，所以空心套筒和搅拌轴在从动轮的转动的情况下上下移动，对反应液进行搅拌。

进一步的，所述出料口为圆锥形，其下方口径大于上方口径；所述出料口处设有控制物料进出的阀门。

上述结构中，出料口为圆锥形，其下方口径大于上方口径。采用这种结构，可以使物料更加容易排出酸解罐，避免出料口处堵塞。

进一步的，所述搅拌装置、和罐体和均有防腐蚀材料制成；所述防腐蚀材料为高合金不锈钢。

酸解反应会用到大量的浓硫酸，所以与反应液接触的结构必须采用防腐蚀材料。

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、本发明的搅拌装置可以在旋转的同时上下移动，使反应液充分混合，使酸解反应更加充分，避免浓硫酸和原料的浪费；

2、在旋转轴的下部设有疏通件，在旋转轴的带动下，搅拌轴上的疏通件可以在出料口内旋转的同时上下移动，可以对出料口处堆积的物料可以起到疏通的作用，避免了出料口堵塞。

附图说明

图1是酸解罐结构示意图；

图2是酸解罐中疏通件的结构图；

图3是实施例1升降机构结构图；

图4是实施例2升降机构结构图；

图中标记：1-密封盖板，2-升降电机，3-空心套筒，4-升降机构，5-罐体，6-出料口，7-疏通件，8-搅拌轴，9-搅拌叶片，10-旋转电机，11-蜗杆，12-蜗轮，13-齿轮箱，14-主动轮，15-从动轮。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，包括罐体5，罐体5上部设有可拆卸的密封盖板1，所述罐体5内部设有搅拌装置，所述搅拌装置连接在密封盖板1上，所述搅拌装置可以在反应容器内部旋转的同时上下移动，所述搅拌装置包括搅拌轴8；所述罐体5底部设有出料口6；所述出料口6位于搅拌轴8的正下方；所述搅拌轴8下部设有疏通件7；所述疏通件7与搅拌轴8之间采用可拆卸连接，所述疏通件7可以在出料口6旋转的同时上下移动，如图2所示，所述搅拌轴8下部设有凹槽；所述疏通件9的上部沉入所述凹槽中，所述疏通件9与搅拌轴8之间采用螺栓连接。所述疏通件7为圆柱形，所述疏通件7上设有推动叶片；所述推动叶片呈螺旋状缠绕在疏通件7上，并沿疏通件7的轴向方向延伸。所述搅拌轴8上设有搅拌叶片9；所述搅拌叶片9呈螺旋状缠绕在搅拌轴8上，并沿搅拌轴8的轴向方向延伸；所述搅拌轴8的上部设有空心套筒3；所述空心套筒3包括筒体；所述搅拌轴8的上部贯穿筒体底部，所述筒体底部设有旋转电机10；所述旋转电机10带动搅拌轴8转动；所述筒体贯穿密封盖板1，其上部设有升降机构4；所述升降机构4设置在密封盖板1的上部，与密封盖板1之间采用可拆卸连接，所述升降机构4可以带动空心套筒3和搅拌轴8一起上下移动。所述升降机构4包括齿轮箱13、蜗杆11蜗轮12和升降电机2；所述齿轮箱13固定连接在密封盖板1上部；所述蜗杆11贯穿齿轮箱13，所述蜗杆11的一端与升降电机2连接；所述升降电机2位于密封盖板1上，并与其固定连接；所述蜗轮12设置在齿轮箱13内部，并与蜗杆11啮合，所述蜗轮12的转轴为空心套筒3；所述空心套筒3贯穿齿轮箱13，所述空心套筒3的上部外壁设有外螺纹，使空心套筒3与蜗轮12的内螺纹配合；所述升降电机2为步进电机。所述出料口6为圆锥形，其下方口径大于上方口径；所述出料口6处设有控制物料进出的阀门。所述搅拌装置、和罐体5和均有防腐蚀材料制成；所述防腐蚀材料为高合金不锈钢。

酸解罐的工作原理：在电机的带动下，搅拌装置在罐体体内旋转并上下移动，此时将浓度为92%-94%的浓硫酸装入酸解罐中，再加入磨细的矿粉，使矿粉与浓硫酸充分混合，最后加入稀释水。在反应进行时，搅拌叶片9随着搅拌轴8的运动对反应液进行充分搅拌，使酸解反应充分进行。主反应结束后，反应物的温度逐渐下降。在冷却的同时，尚继续发生酸解反应，使反应更加完全。反应结束后，反应物为固相物。成熟后的固相物被融于水浸出。在浸出过程中，在搅拌轴8的运动下，搅拌轴8下部的疏通件7在出料口6内旋转并上下移动，将堆积的反应物推出酸解罐罐体5外，避免酸解罐出料口6处的堵塞。

实施例2

实施例2与实施例1不同之处在于，所述升降机构4包括齿轮箱13、主动轮14和从动轮15和升降电机2；所述齿轮箱13固定连接在密封盖板1的上部；所述主动轮14和从动轮15位于齿轮箱13内部，所述主动轮14和从动轮15均为锥齿轮；所述主动轮14与齿轮箱13外部的升降电机2连接；所述升降电机2位于密封盖板1上，并与其固定连接；所述从动轮15与主动轮14啮合，所述从动轮15的转轴为空心套筒3；所述空心套筒3贯穿齿轮箱13，所述空心套筒3的上部设有外螺纹，使空心套筒3与从轮动的内螺纹配合。

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 (6)

1.一种可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，包括罐体（5），罐体（5）上部设有可拆卸的密封盖板（1），其特征在于，所述罐体（5）内部设有搅拌装置，所述搅拌装置连接在密封盖板（1）上，所述搅拌装置可以在反应容器内部旋转的同时上下移动，所述搅拌装置包括搅拌轴（8）；所述罐体（5）底部设有出料口（6）；所述出料口（6）位于搅拌轴（8）的正下方；所述搅拌轴（8）下部设有疏通件（7）；所述疏通件（7）与搅拌轴（8）之间采用可拆卸连接所述疏通件（7）可以在出料口（6）旋转的同时上下移动。

2.如权利要求1所述的可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，其特征在于，所述疏通件（7）为圆柱形，所述疏通件（7）上设有推动叶片；所述推动叶片呈螺旋状缠绕在疏通件（7）上，并沿疏通件（7）的轴向方向延伸。

3.如权利要求2所述的可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，其特征在于，所述搅拌轴（8）上设有搅拌叶片（9）；所述搅拌叶片（9）呈螺旋状缠绕在搅拌轴（8）上，并沿搅拌轴（8）的轴向方向延伸；所述搅拌轴（8）的上部设有空心套筒（3）；所述空心套筒（3）包括筒体；所述搅拌轴（8）的上部贯穿筒体底部，所述筒体底部设有旋转电机（10）；所述旋转电机（10）带动搅拌轴（8）转动；所述筒体贯穿密封盖板（1），其上部设有升降机构（4）；所述升降机构（4）设置在密封盖板（1）的上部，与密封盖板（1）之间采用可拆卸连接，所述升降机构（4）可以带动空心套筒（3）和搅拌轴（8）一起上下移动。

4.如权利要求3所述的可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，其特征在于，所述升降机构（4）包括齿轮箱（13）、蜗杆（11）、蜗轮（12）和升降电机（2）；所述齿轮箱（13）固定连接在密封盖板（1）上部；所述蜗杆（11）贯穿齿轮箱，所述蜗杆（11）的一端与升降电机（2）连接；所述升降电机（2）位于密封盖板（1）上，并与其固定连接；所述蜗轮（12）设置在齿轮箱（13）内部，并与蜗杆（11）啮合，所述蜗轮（12）的转轴为空心套筒（3）；所述空心套筒（3）贯穿齿轮箱（13），所述空心套筒（3）的上部外壁设有外螺纹，使空心套筒（3）与蜗轮（12）的内螺纹配合。

5.如权利要求3所述的可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，其特征在于，所述升降机构（4）包括齿轮箱（13）、主动轮（14）、从动轮（15）和升降电机（2）；所述齿轮箱（13）固定连接在密封盖板（1）的上部；所述主动轮（14）和从动轮（15）位于齿轮箱（13）内部，所述主动轮（14）和从动轮（15）均为锥齿轮；所述主动轮（14）与齿轮箱（13）外部的升降电机（2）连接；所述升降电机（2）位于密封盖板（1）上，并与其固定连接；所述从动轮（15）与主动轮（14）啮合，所述从动轮（15）的转轴为空心套筒（3）；所述空心套筒（3）贯穿齿轮箱（13），所述空心套筒（3）的上部设有外螺纹，使空心套筒（3）与从轮动（15）的内螺纹配合。

6.如权利要求4或5所述的可防堵塞的钛白粉生产用酸解罐，其特征在于，所述出料口（6）为圆锥形，其下方口径大于上方口径；所述出料口（6）处设有控制物料进出的阀门。