CN108862378A - 一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，包括还原槽，所述还原槽的上端设有下料机构，所述下料机构包括设置在所述还原槽上的下料口、连接在所述下料口上方的铁粉料仓和铁粉计量称、以及连接在所述下料口下方的下料喷头组件，所述铁粉计量称设置在所述铁粉料仓的下方，所述铁粉计量称和下料口之间设有鼓风机，所述铁粉料仓和铁粉计量称之间设有滚珠通道，所述滚珠通道与铁粉计量称之间设有阀门。该装置投料均匀，化学反应温和，提高酸解钛液的质量。
Description
技术领域
本发明涉及钛白粉连续酸解反应设备技术领域，具体是涉及一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置。
背景技术
目前工业化生产钛白粉的工艺有两者：氯化法和硫酸法。氯化法的技术相当复杂，对设备材质、自动控制水平要求都很高，目前只有少数几个国家掌握此项技术，研究开发的技术难度大，设备投资费用高，所以我国基本还是采用硫酸法生产钛白粉。硫酸法生产钛白粉的主要过程是：将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，再经水解生成偏钛酸，偏钛酸经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。
在酸解过程中，需要将钛铁矿与硫酸反应的三价铁还原为二价铁。采用的还原剂是铁粉，通常是将铁粉一起加入到酸解还原罐中进行还原，此种操作方式存在诸多弊端，一是将铁粉整体加入到还原罐中容易沉底，造成铁粉加入量偏多，铁粉反应不够彻底，造成浪费；二是加入后反应剧烈，容易造成钛液早期水解，生成细小偏钛酸胶体，影响后续生产质量控制和钛液的过滤；三是过量的铁粉除了与三价铁反应外，还与四价钛反应，将其大量还原为三价钛，造成浪费和后续钛白粉产品质量差。由于这些弊端，造成钛白粉酸解生产过程质量水平不理想，波动大，不利于工业化的连续生产控制和酸解钛液还原工艺的质量提升。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，该装置投料均匀，化学反应温和，提高酸解钛液的质量。
具体技术方案如下：
一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，包括还原槽，所述还原槽的上端设有下料机构，所述下料机构包括设置在所述还原槽上的下料口、连接在所述下料口上方的铁粉料仓和铁粉计量称、以及连接在所述下料口下方的下料喷头组件，所述铁粉计量称设置在所述铁粉料仓的下方，所述铁粉计量称和下料口之间设有鼓风机，所述铁粉料仓和铁粉计量称之间设有滚珠通道，所述滚珠通道与铁粉计量称之间设有阀门。
优选的，所述下料喷头组件包括具有空腔的喷头外壳，所述喷头外壳的下表面设有若干喷孔，所述喷孔的中心位置处设有连接块，所述连接块与喷头外壳相连接，所述连接块上吊设有圆珠，所述圆珠与喷孔之间留有空隙。
优选的，所述喷孔的直径为2-6mm。
优选的，所述还原槽内设置搅拌机构。
优选的，所述搅拌机构与电机连接。
上述技术方案的积极效果是：
1)本发明通过对铁粉的下料机构进行改进，在铁粉料仓的下方增设铁粉计量称，避免了铁粉加入过多导致的诸多弊端，同时，通过滚珠通道来限制铁粉的下料速度，保证了计量称的准确，通过鼓风机将残留在下料机构内壁上的铁粉吹落，又控制铁粉的下料速度，使得铁粉投料均匀；又在下料喷头组件的喷孔中悬挂设置圆珠，使原来铁粉的竖直下落变成了弧线滑落，既减慢了铁粉的下料速度，使得反应不会过分剧烈，又增大了铁粉的下料面积，使得铁粉充分反应，减少了杂质的生成，保证了生产质量；
2)本发明能够实现连续生产，连续运行，投料均匀，化学反应温和，又不造成铁粉的浪费，最终提高硫酸法钛白粉连续酸解钛液的质量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中A部放大图；
图3为本发明中的下料喷头组件的结构示意图。
附图中，1、还原槽；2、下料口；3、铁粉料仓；4、滚珠通道；5、阀门；6、铁粉计量称；7、鼓风机；8、下料喷头组件；81、喷头外壳；82、喷孔；83、连接块；84、圆珠；85、空隙；91、搅拌机构；92、电机。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明提供的作具体阐述。
请参阅图1、图2和图3所示，示出了一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，包括还原槽1，还原槽1的上端设有下料机构，还原槽1内部设置有与电机92相连的搅拌机构91。本发明通过对下料机构的改进，来解决铁粉加入过多导致的诸多弊端。
具体的，该下料机构包括设置在还原槽1上部的下料口2、连接在该下料口2上方的铁粉料仓3和铁粉计量称6、以及连接在该下料口2下方的下料喷头组件8。铁粉计量称6设置在铁粉料仓3的下方，对铁粉料仓3下来的铁粉在铁粉计量称6上进行称量后再投入到还原槽1中，量化铁粉的方式能避免铁粉加入过多造成浪费的问题，更甚者，也避免了铁粉加入过多导致反应产物不纯粹的问题。
该铁粉计量称6和下料口2之间设有鼓风机7，随着矿粉的减少，自然会影响下矿的速度，有些矿粉会吸附在下料机构的内壁上，采用鼓风机7吹气，一是将矿粉吹松，二是将内壁上的矿粉吹落，三是给矿粉下料提供一定的压力。
铁粉料仓3和铁粉计量称6之间设有滚珠通道4，即在铁粉计量称6的上方设置滚珠通道4，加设滚珠通道4，可减慢铁粉的流量，使铁粉计量称6的称量更加准确，滚珠通道4与铁粉计量称6之间设有阀门5，即在铁粉计量称6的上方、滚珠通道4的下方设有阀门5，当铁粉计量称6显示铁粉的量称量完成后，将阀门5关闭，防止铁粉超量。
铁粉真正投入还原槽1是通过下料口2下方连接的下料喷头组件8完成的，该下料喷头组件8包括具有空腔的喷头外壳81，空腔内可以暂时储存累积的铁粉，该喷头外壳81的下表面开设有若干喷孔82，在喷孔82的中心位置处设有连接块83，连接块83与喷头外壳81相连接，即连接块83位于喷孔82的中间位置、连接块83的外围一圈是喷孔82，在连接块83上吊设有圆珠84，重力的作用，圆珠84悬挂在连接块83是，圆珠84与喷孔82之间留有空隙85，也就是说，铁粉通过喷孔82出来后沿着圆珠84的圆弧表面滑落至还原槽1中，圆珠84的设置，使原来铁粉的竖直下落变成了弧线滑落，既减慢了铁粉的下料速度，使得反应不会过分剧烈，又增大了铁粉的下料面积，使得铁粉充分被还原，减少了杂质的生成，保证了生产质量。
本发明中，该喷孔82的直径为2-6mm，经过试验，此种大小的喷孔82，铁粉的下料速度是最优的。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，包括还原槽(1)，其特征在于：所述还原槽(1)的上端设有下料机构，所述下料机构包括设置在所述还原槽(1)上的下料口(2)、连接在所述下料口(2)上方的铁粉料仓(3)和铁粉计量称(6)、以及连接在所述下料口(2)下方的下料喷头组件(8)，所述铁粉计量称(6)设置在所述铁粉料仓(3)的下方，所述铁粉计量称(6)和下料口(2)之间设有鼓风机(7)，所述铁粉料仓(3)和铁粉计量称(6)之间设有滚珠通道(4)，所述滚珠通道(4)与铁粉计量称(6)之间设有阀门(5)。
2.根据权利要求1所述的一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，其特征在于，所述下料喷头组件(8)包括具有空腔的喷头外壳(81)，所述喷头外壳(81)的下表面设有若干喷孔(82)，所述喷孔(82)的中心位置处设有连接块(83)，所述连接块(83)与喷头外壳(81)相连接，所述连接块(83)上吊设有圆珠(84)，所述圆珠(84)与喷孔(82)之间留有空隙(85)。
3.根据权利要求2所述的一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，其特征在于，所述喷孔(82)的直径为2-6mm。
4.根据权利要求1所述的一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，其特征在于，所述还原槽(1)内设置搅拌机构(91)。
5.根据权利要求4所述的一种连续酸解生产钛白粉用的还原装置，其特征在于，所述搅拌机构(91)与电机(92)连接。
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