CN110283357A - 一种二氧化钛分离处理方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种二氧化钛分离处理方法及其应用，属于化工材料处理技术领域。本发明所述方法根据物料的特性基于二氧化钛离心技术，实现二氧化钛的自动化离心分离，同时针对分离后的粗颗粒引入配套研磨技术，将大颗粒的二氧化钛研磨成颗粒度更小的粒子供系统使用，实现了物料的全利用，操作弹性大，产品质量完全达到国家行业标准要求，因此具有良好的实际应用之价值。

Description

一种二氧化钛分离处理方法及其应用
技术领域
本发明属于化工材料处理技术领域，具体涉及一种二氧化钛分离处理方法及其应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
尼龙6，又称聚酰胺6，是由己内酰胺水解开环的链条结合多个己内酰胺单体聚合而成，具有高强度和韧性。尼龙6的聚合具有较高的经济价值，在化工生产中起着举足轻重的作用。
尼龙6在实际生产中需要添加多种添加剂来增加性能，二氧化钛在尼龙6聚合物的中主要是起消光作用，利用二氧化钛与尼龙6这两种物质的折射率的不同来改变织物的透光度，在民用尼龙6聚合物中，通常加入的二氧化钛的质量百分比为0.3％。二氧化钛的颗粒度对尼龙6下游纺丝影响巨大，通常颗粒度要求1微米以下。颗粒度太大容易导致下游的纺丝组件频繁性的堵塞和更换，增加运行成本；大颗粒的二氧化钛也容易导致产生竹节丝影响染色性能；在纺丝的类型选择上颗粒度大地二氧化钛只能用于粗丝纺织，细丝容易产生断头情况发生。这也是为什么要对二氧化钛做分离处理的原因所在。
发明人发现，传统的二氧化钛处理工艺是通过把脱盐水引至二氧化钛配置罐，低速启动搅拌器在二氧化钛加料平台缓慢加入二氧化钛(控制二氧化钛浓度约为20％)，搅拌分散大约4小时，分散时间到后将物料通过送至二氧化钛沉降槽，在沉降槽沉降20小时后，因为有一部分粗的二氧化钛颗粒在沉降槽已分离出来，这部分的量约占加入二氧化钛固体总量的5％。传统的沉降静置工艺会导致部分二氧化钛的浪费，费时费力又给现场环保治理带来极大困难，且效率低下，更主要的是靠静置沉降的颗粒度人为不可控，造成后期纺丝产品质量不稳定。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明提供一种二氧化钛分离处理方法及其应用，该方法根据物料的特性基于二氧化钛离心技术，实现二氧化钛的自动化离心分离，同时针对分离后的粗颗粒引入配套研磨技术，将大颗粒的二氧化钛研磨成颗粒度更小的粒子供系统使用，实现了物料的全利用，操作弹性大，产品质量完全达到国家行业标准要求，因此具有良好的实际应用之价值。
本发明的第一个方面，提供一种二氧化钛分离处理方法，所述二氧化钛分离处理方法包括将含有不同粒度的二氧化钛悬浮液进行离心分离处理，将分离后含有的大颗粒二氧化钛悬浮液进行研磨处理。
进一步的，所述二氧化钛分离处理方法包括：
S1、将己内酰胺配制成一定质量分数的己内酰胺水溶液；
S2、将二氧化钛配制成一定质量分数的二氧化钛悬浮液I，向其中加入己内酰胺水溶液得二氧化钛悬浮液II；
S3、对二氧化钛悬浮液II进行离心处理，分散相粒度达1微米且分散良好的二氧化钛悬浮液经出料口进入悬浮液调配槽；对二氧化钛调配槽中的悬浮液进行搅拌处理并加入己内酰胺水溶液，转移至二氧化钛悬浮液贮存罐中，取样分析，符合工艺要求后储存作为进料备用；
离心分离出来的含有大颗粒二氧化钛的悬浮液送至二氧化钛粗相槽，然后进行研磨处理，经过研磨的悬浮液排入二氧化钛混合罐中供下一次悬浮液配制使用。
本发明的第二个方面，提供上述二氧化钛分离方法在尼龙6生产中的应用。
本发明的有益技术效果：
a.将二氧化钛离心机和研磨机配合用于添加剂的分离处理领域，为微颗粒的物料需求提供了一种新的方法。
b.根据转鼓离心速度和研磨的时间不同可以调节微颗粒的大小，自动化的分离过程最大限度的避免人工操作，减少了污染，提高品质。
c.本系统相比传统沉降分离工艺最大限度的减少和节约了人工，一名操作工人实现机器的操作和巡检。
d.二氧化钛的回收利用率高，收率99％以上，几乎不存在浪费。相比与传统的沉降分离，每月至少节约9吨二氧化钛。
e.整套系统采用较低的成本，适应工艺负荷的调整，发挥回收工艺的优点。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1二氧化钛分离处理方法流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如前所述，传统的二氧化钛处理工艺是通过把脱盐水引至二氧化钛配置罐，低速启动搅拌器在二氧化钛加料平台缓慢加入二氧化钛(控制二氧化钛浓度约为20％)，搅拌分散大约4小时，分散时间到后将物料通过送至二氧化钛沉降槽，在沉降槽沉降20小时后，因为有一部分粗的二氧化钛颗粒在沉降槽已分离出来，这部分的量约占加入二氧化钛固体总量的5％。传统的沉降静置工艺会导致部分二氧化钛的浪费，费时费力又给现场环保治理带来极大困难，且效率低下，更主要的是靠静置沉降的颗粒度人为不可控，造成后期纺丝产品质量不稳定。
有鉴于此，本发明的一个典型实施方式中，提供一种二氧化钛分离处理方法，所述二氧化钛分离处理方法包括将含有不同粒度的二氧化钛悬浮液进行离心分离处理，将分离后含有的大颗粒二氧化钛悬浮液进行研磨处理。
本发明的又一具体实施方式中，所述二氧化钛分离处理方法包括：
S1、将己内酰胺配制成一定质量分数的己内酰胺水溶液；
S2、将二氧化钛配制成一定质量分数的二氧化钛悬浮液I，向其中加入己内酰胺水溶液得二氧化钛悬浮液II；
S3、对二氧化钛悬浮液II进行离心处理，分散相粒度达1微米且分散良好的二氧化钛悬浮液经出料口进入悬浮液调配槽；对二氧化钛调配槽中的悬浮液进行搅拌处理并加入己内酰胺水溶液，转移至二氧化钛悬浮液贮存罐中，取样分析，符合工艺要求后储存作为进料备用；
离心分离出来的含有大颗粒二氧化钛的悬浮液送至二氧化钛粗相槽，然后进行研磨处理，经过研磨的悬浮液排入二氧化钛混合罐中供下一次悬浮液配制使用。
本发明的又一具体实施方式中，所述步骤S1中，己内酰胺水溶液配制罐的温度设为28～32℃(优选为30℃)；所述己内酰胺水溶液中己内酰胺质量分数为65～75％(优选为70％)；
本发明的又一具体实施方式中，所述步骤S2中，二氧化钛悬浮液I中二氧化钛质量分数为24～26％(优选为25％)；
二氧化钛悬浮液II中二氧化钛质量分数为19～21％(优选为20％)；
本发明的又一具体实施方式中，所述步骤S3中，离心处理具体条件为：转速2000-2500转/分钟；从而有利于不同粒度二氧化钛的分离。
本发明的又一具体实施方式中，所述符合工艺要求至少包括二氧化钛悬浮液中二氧化钛粒度和二氧化钛质量分数均符合工艺要求。
本发明的又一具体实施方式中，所述二氧化钛粒度为不大于1微米，所述二氧化钛质量分数为15％；
本发明的又一具体实施方式中，所述二氧化钛分离处理方法包括：
向己内酰胺水溶液配制罐夹套通入冷冻水；将己内酰胺水溶液配制罐的温度控制设为30℃；引入己内酰胺到己内酰胺水溶液配制罐中,配制70％质量分数的己内酰胺水溶液；将己内酰胺水溶液配制罐中的己内酰胺水溶液加入到二氧化钛混合罐罐中，当液位到达25％时开启搅拌装置，同时将二氧化钛放至二氧化钛加料器内，加入二氧化钛，配制25％质量分数的二氧化钛悬浮液；
在二氧化钛混合罐的二氧化钛悬浮液混合均匀后，取样分析二氧化钛浓度，分析合格后，卸放至二氧化钛稀释槽；当二氧化钛悬浮液稀释槽液位达到25％后，启动稀释槽搅拌器，并加入己内酰胺水溶液，配制20％质量分数的二氧化钛悬浮液；
检测二氧化钛悬浮液的质量分数20％后，开启二氧化钛悬浮液输送泵和二氧化钛悬浮液离心机；离心机运行参数为2000-2500转/分钟，经离心机离心后的细二氧化钛溶液(分散相粒度达1微米)经出料口进入悬浮液调配槽，待悬浮液调配槽液位至30％后，开启二氧化钛悬浮液调配槽搅拌装置；同时加入己内酰胺水溶液，使调配槽中二氧化钛质量分数为15％；然后打开二氧化钛调配槽出料阀，启动二氧化钛悬浮液输送泵，向二氧化钛悬浮液储罐输送二氧化钛悬浮液，当二氧化钛悬浮液储罐液位30％后，测定二氧化钛悬浮液贮存罐中二氧化钛浓度(取样测定)，并进行透过率测试，合格后储存作为进料备用。
当离心机将大颗粒二氧化钛送至二氧化钛粗相槽液位至30％后，开启搅拌器，启动二氧化钛泥浆泵和研磨机，粗相二氧化钛溶液进入研磨机进行研磨；当二氧化钛粗相收集罐中料位下降到10％时，停止粗相槽搅拌器；低液位报警后，研磨机和二氧化钛泥浆泵自动停止；当二氧化钛粗相调配槽液位达到搅拌器搅拌液位时，起动粗相槽搅拌器。二氧化钛粗相调配槽中的悬浮液在下一批次的配料中加入到二氧化钛混合罐中。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述二氧化钛分离方法在尼龙6生产中的应用。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
向己内酰胺水溶液配制罐夹套通入冷冻水；将己内酰胺水溶液配制罐的温度控制设为30℃；引入己内酰胺到己内酰胺水溶液配制罐中，配制70％质量分数的己内酰胺水溶液；将己内酰胺水溶液配制罐中的己内酰胺水溶液加入到二氧化钛混合罐罐中，当液位到达25％时开启搅拌装置，同时将二氧化钛放至二氧化钛加料器内，加入二氧化钛，配制25％质量分数的二氧化钛悬浮液；在二氧化钛混合罐的二氧化钛悬浮液混合均匀后，取样分析二氧化钛浓度，分析合格后，卸放至二氧化钛稀释槽；当二氧化钛悬浮液稀释槽液位达到25％后，启动稀释槽搅拌器，并加入己内酰胺水溶液，配制20％质量分数的二氧化钛悬浮液；检测二氧化钛悬浮液的质量分数为20％后，开启二氧化钛悬浮液输送泵和二氧化钛悬浮液离心机；离心机运行参数为2500转/分钟，经离心机离心后的细二氧化钛溶液(分散相粒度达1微米)经出料口进入悬浮液调配槽，待悬浮液调配槽液位至30％后，开启二氧化钛悬浮液调配槽搅拌装置；同时加入己内酰胺水溶液，使调配槽中二氧化钛质量分数为15％；然后打开二氧化钛调配槽出料阀，启动二氧化钛悬浮液输送泵，向二氧化钛悬浮液储罐输送二氧化钛悬浮液，当二氧化钛悬浮液储罐液位30％后，测定二氧化钛悬浮液贮存罐中二氧化钛浓度(取样测定)，并进行透过率测试，合格后储存作为进料备用。
当离心机将大颗粒二氧化钛送至二氧化钛粗相槽液位至30％后，开启搅拌器，启动二氧化钛泥浆泵和研磨机，粗相二氧化钛溶液进入研磨机进行研磨；当二氧化钛粗相收集罐中料位下降到10％时，停止粗相槽搅拌器；低液位报警后，研磨机和二氧化钛泥浆泵自动停止；当二氧化钛粗相调配槽液位达到搅拌器搅拌液位时，起动粗相槽搅拌器。二氧化钛粗相调配槽中的悬浮液在下一批次的配料中加入到二氧化钛混合罐中，从而使得粗相的二氧化钛颗粒得到充分地利用。整个过程做到二氧化钛的分离、研磨，全部合格后进行后反应系统。
实施例2
向己内酰胺水溶液配制罐夹套通入冷冻水；将己内酰胺水溶液配制罐的温度控制设为30℃；引入己内酰胺到己内酰胺水溶液配制罐中，配制70％质量分数的己内酰胺水溶液；将己内酰胺水溶液配制罐中的己内酰胺水溶液加入到二氧化钛混合罐罐中，当液位到达25％时开启搅拌装置，同时将二氧化钛放至二氧化钛加料器内，加入二氧化钛，配制25％质量分数的二氧化钛悬浮液；在二氧化钛混合罐的二氧化钛悬浮液混合均匀后，取样分析二氧化钛浓度，分析合格后，卸放至二氧化钛稀释槽；当二氧化钛悬浮液稀释槽液位达到25％后，启动稀释槽搅拌器，并加入己内酰胺水溶液，配制20％质量分数的二氧化钛悬浮液；检测二氧化钛悬浮液的质量分数为20％后，开启二氧化钛悬浮液输送泵和二氧化钛悬浮液离心机；离心机运行参数为2000转/分钟，经离心机离心后的细二氧化钛溶液(分散相粒度达1微米)经出料口进入悬浮液调配槽，待悬浮液调配槽液位至30％后，开启二氧化钛悬浮液调配槽搅拌装置；同时加入己内酰胺水溶液，使调配槽中二氧化钛质量分数为15％；然后打开二氧化钛调配槽出料阀，启动二氧化钛悬浮液输送泵，向二氧化钛悬浮液储罐输送二氧化钛悬浮液，当二氧化钛悬浮液储罐液位30％后，测定二氧化钛悬浮液贮存罐中二氧化钛浓度(取样测定)，并进行透过率测试，合格后储存作为进料备用。
当离心机将大颗粒二氧化钛送至二氧化钛粗相槽液位至30％后，开启搅拌器，启动二氧化钛泥浆泵和研磨机，粗相二氧化钛溶液进入研磨机进行研磨；当二氧化钛粗相收集罐中料位下降到10％时，停止粗相槽搅拌器；低液位报警后，研磨机和二氧化钛泥浆泵自动停止；当二氧化钛粗相调配槽液位达到搅拌器搅拌液位时，起动粗相槽搅拌器。二氧化钛粗相调配槽中的悬浮液在下一批次的配料中加入到二氧化钛混合罐中，从而使得粗相的二氧化钛颗粒得到充分地利用。整个过程做到二氧化钛的分离、研磨，全部合格后进行后反应系统。
实施例3
向己内酰胺水溶液配制罐夹套通入冷冻水；将己内酰胺水溶液配制罐的温度控制设为30℃；引入己内酰胺到己内酰胺水溶液配制罐中，配制70％质量分数的己内酰胺水溶液；将己内酰胺水溶液配制罐中的己内酰胺水溶液加入到二氧化钛混合罐罐中，当液位到达25％时开启搅拌装置，同时将二氧化钛放至二氧化钛加料器内，加入二氧化钛，配制25％质量分数的二氧化钛悬浮液；在二氧化钛混合罐的二氧化钛悬浮液混合均匀后，取样分析二氧化钛浓度，分析合格后，卸放至二氧化钛稀释槽；当二氧化钛悬浮液稀释槽液位达到25％后，启动稀释槽搅拌器，并加入己内酰胺水溶液，配制20％质量分数的二氧化钛悬浮液；检测二氧化钛悬浮液的质量分数为20％后，开启二氧化钛悬浮液输送泵和二氧化钛悬浮液离心机；离心机运行参数为2200转/分钟，经离心机离心后的细二氧化钛溶液(分散相粒度达1微米)经出料口进入悬浮液调配槽，待悬浮液调配槽液位至30％后，开启二氧化钛悬浮液调配槽搅拌装置；同时加入己内酰胺水溶液，使调配槽中二氧化钛质量分数为15％；然后打开二氧化钛调配槽出料阀，启动二氧化钛悬浮液输送泵，向二氧化钛悬浮液储罐输送二氧化钛悬浮液，当二氧化钛悬浮液储罐液位30％后，测定二氧化钛悬浮液贮存罐中二氧化钛浓度(取样测定)，并进行透过率测试，合格后储存作为进料备用。
当离心机将大颗粒二氧化钛送至二氧化钛粗相槽液位至30％后，开启搅拌器，启动二氧化钛泥浆泵和研磨机，粗相二氧化钛溶液进入研磨机进行研磨；当二氧化钛粗相收集罐中料位下降到10％时，停止粗相槽搅拌器；低液位报警后，研磨机和二氧化钛泥浆泵自动停止；当二氧化钛粗相调配槽液位达到搅拌器搅拌液位时，起动粗相槽搅拌器。二氧化钛粗相调配槽中的悬浮液在下一批次的配料中加入到二氧化钛混合罐中，从而使得粗相的二氧化钛颗粒得到充分地利用。整个过程做到二氧化钛的分离、研磨，全部合格后进行后反应系统。
应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述二氧化钛分离处理方法包括将含有不同粒度的二氧化钛悬浮液进行离心分离处理，将分离后含有的大颗粒二氧化钛悬浮液进行研磨处理。
2.如权利要求1所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述二氧化钛分离处理方法包括：
S1、将己内酰胺配制成一定质量分数的己内酰胺水溶液；
S2、将二氧化钛配制成一定质量分数的二氧化钛悬浮液I，向其中加入己内酰胺水溶液得二氧化钛悬浮液II；
S3、对二氧化钛悬浮液II进行离心处理，分散相粒度达1微米且分散良好的二氧化钛悬浮液经出料口进入悬浮液调配槽；对二氧化钛调配槽中的悬浮液进行搅拌处理并加入己内酰胺水溶液，转移至二氧化钛悬浮液贮存罐中，取样分析，符合工艺要求后储存作为进料备用；
离心分离出来的含有大颗粒二氧化钛的悬浮液送至二氧化钛粗相槽，然后进行研磨处理，经过研磨的悬浮液排入二氧化钛混合罐中供下一次悬浮液配制使用。
3.如权利要求2所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，己内酰胺水溶液配制罐的温度设为28～32℃(优选为30℃)。
4.如权利要求2所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述己内酰胺水溶液中己内酰胺质量分数为65～75％(优选为70％)。
5.如权利要求2所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，二氧化钛悬浮液I中二氧化钛质量分数为24～26％(优选为25％)。
6.如权利要求2所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，二氧化钛悬浮液II中二氧化钛质量分数为19～21％(优选为20％)。
7.如权利要求2所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，离心处理具体条件为：转速2000-2500转/分钟。
8.如权利要求2所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述符合工艺要求至少包括二氧化钛悬浮液中二氧化钛粒度和二氧化钛质量分数均符合工艺要求；优选的，所述二氧化钛粒度为不大于1微米，所述二氧化钛质量分数为15％。
9.如权利要求2所述的二氧化钛分离处理方法，其特征在于，所述二氧化钛分离处理方法包括：
向己内酰胺水溶液配制罐夹套通入冷冻水；将己内酰胺水溶液配制罐的温度控制设为30℃；引入己内酰胺到己内酰胺水溶液配制罐中,配制70％质量分数的己内酰胺水溶液；将己内酰胺水溶液配制罐中的己内酰胺水溶液加入到二氧化钛混合罐罐中，当液位到达25％时开启搅拌装置，同时将二氧化钛放至二氧化钛加料器内，加入二氧化钛，配制25％质量分数的二氧化钛悬浮液；
在二氧化钛混合罐的二氧化钛悬浮液混合均匀后，取样分析二氧化钛浓度，分析合格后，卸放至二氧化钛稀释槽；当二氧化钛悬浮液稀释槽液位达到25％后，启动稀释槽搅拌器，并加入己内酰胺水溶液，配制20％质量分数的二氧化钛悬浮液；
检测二氧化钛悬浮液的质量分数20％后，开启二氧化钛悬浮液输送泵和二氧化钛悬浮液离心机；离心机运行参数为2000-2500转/分钟，经离心机离心后的细二氧化钛溶液(分散相粒度达1微米)经出料口进入悬浮液调配槽，待悬浮液调配槽液位至30％后，开启二氧化钛悬浮液调配槽搅拌装置；同时加入己内酰胺水溶液，使调配槽中二氧化钛质量分数为15％；然后打开二氧化钛调配槽出料阀，启动二氧化钛悬浮液输送泵，向二氧化钛悬浮液储罐输送二氧化钛悬浮液，当二氧化钛悬浮液储罐液位30％后，测定二氧化钛悬浮液贮存罐中二氧化钛浓度(取样测定)，并进行透过率测试，合格后储存作为进料备用；
当离心机将大颗粒二氧化钛送至二氧化钛粗相槽液位至30％后，开启搅拌器，启动二氧化钛泥浆泵和研磨机，粗相二氧化钛溶液进入研磨机进行研磨；当二氧化钛粗相收集罐中料位下降到10％时，停止粗相槽搅拌器；低液位报警后，研磨机和二氧化钛泥浆泵自动停止；当二氧化钛粗相调配槽液位达到搅拌器搅拌液位时，起动粗相槽搅拌器；二氧化钛粗相调配槽中的悬浮液在下一批次的配料中加入到二氧化钛混合罐中。
10.权利要求1-9任一项所述二氧化钛分离方法在尼龙6生产中的应用。
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