CN110655119A - 一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钛白粉生产技术领域，具体涉及一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法。针对现有技术中湿法生产由于含水量高使得工艺流程长，加热料浆所采用的能源消耗高，人员劳动强度大的问题，本发明的技术方案是：利用硫酸法钛白粉废副七水硫酸亚铁再浆分离洗涤后，采用蒸汽间接3级加热转晶(一级物料温度：65‑70℃；二级物料温度：80‑85℃；三级物料温度：100‑102℃.)。该技术较传统湿法生产一水硫酸亚铁铁收率高3.5‑5.5％，其中能源蒸汽消耗吨产品可降低0.15‑0.20t，电力消耗吨产品可降低25‑35Kwh,减少废水处理排放。
Description
技术领域
本发明属于钛白粉生产技术领域，具体涉及一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法。
背景技术
利用钛白粉生产产生的副产品七水硫酸亚铁生产饲料级一水硫酸亚铁使硫酸法钛白粉废副硫酸亚铁资源形成综合利用，拓展硫酸亚铁的处理方式，提升硫酸亚铁的附加值，减少硫酸亚铁的环保中和处理压力。125kt/a硫酸法钛白粉装置副产七水硫酸亚铁量约350kt/a，而现有一套饲料级一水硫酸亚铁生产工艺装置，采用湿法生产，其具体过程为：向七水硫酸亚铁中加入水或湿法转晶的母液打浆，控制浆料比为1.2-1.3，将料浆加热至80-105℃，使七水硫酸亚铁溶解并析出溢水硫酸亚铁晶体，转晶时间为30-120min，转晶完成后趁热分离，母液用于浓缩渣或七水硫酸亚铁打浆，滤饼烘干得饲料级一水硫酸亚铁。
湿法生产由于含水量高使得工艺流程长，加热料浆所采用的能源消耗高，人员劳动强度大。
发明内容
针对现有技术中湿法生产由于含水量高使得工艺流程长，加热料浆所采用的能源消耗高，人员劳动强度大的问题，本发明提供一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，其目的在于：能够提高亚铁铁回收率，降低加热蒸汽和能源的消耗，且减少废水处理排放。
本发明采用的技术方案如下：
一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，包括如下步骤：
[1]将七水硫酸亚铁加热，实现七水硫酸亚铁自溶；
[2]将自溶后的七水硫酸亚铁加入一级转晶槽，通过蒸汽加热，控制一级转晶槽中料浆温度为80-85℃；
[3]物料加热至80-85℃时，通过上部溢流管使一级转晶槽中的料浆溢流至二级转晶槽，通过蒸汽加热，控制二级转晶槽中料浆温度为100-102℃；
[4]加热至100-102℃时，对二级转晶槽中溢流出的料浆进行固液分离，干燥，最终得到一水硫酸亚铁产品。
相比与现有技术中始终采用相同的高温加热转晶，本技术方案采用蒸汽间接三级加热转晶，且三级加热的温度逐渐升高，仅在最后一级才升高至与现有技术中的加热温度相同的范围。这样做的好处是，高温加热的时间大大缩短，从而能够减少加热蒸汽和能源的消耗。加热过程中的温度控制能够做出上述变化的原因是本技术方案中料浆的固含量大大升高，本技术方案中二级转晶后浆料的固含量由20％-25％提高至35％-40％。此外，料浆固含量的提高使得工艺产生的废水减少，有利于环境保护。
优选的，步骤[1]中，加热七水硫酸亚铁至65-70℃。
优选的，步骤[4]中所述固液分离采用卧式自动卸料分离机。
本发明采用干法转晶生产，由于转晶料浆固含量由20％-25％提高至35％-40％，流动性差，会频繁出现料浆输送管线及布料器堵塞，采用卧式自动卸料离心机，可有效克服这一难题，并且能够改善岗位工作环境差，降低操作工劳动强度，缓解岗位人员流失；降低运行过程中安全隐患，降低用人风险；提高自动化操作控制，降低用人成本。
进一步优选的，采用卧式自动卸料分离机进行固液分离的具体工作过程为：
[4-1]利用80-90s时间进行料浆的进料；
[4-2]利用150-180s时间进行料浆的脱水；
[4-3]利用75-90s时间进行第一次刮刀卸料；
[4-4]利用1-5s时间使刮刀停顿；
[4-5]利用3-8s时间进行第二次刮刀卸料；
[4-6]两次刮刀卸料完成后，停顿3-10s时间，再次从步骤[4-1]开始循环。
进一步优选的，卧式自动卸料分离机每进行10-20次循环工作后清洗一次滤网或滤布。
上述优选方案提供了一种卧式自动卸料分离机运行过程的时间控制方案，采用该方案能够将料浆固液分离得到含水量10％的分离半成品，每台卧式自动卸料分离机能够达到92.07t/天的生产能力，生产效率高。
优选的，步骤[4]中经过固液分离得到的分离半成品采用闪蒸干燥设备进行干燥。
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.技术方案采用蒸汽间接三级加热转晶，且三级加热的温度逐渐升高，仅在最后一级才升高至与现有技术中的加热温度相同的范围。这样做的好处是，高温加热的时间大大缩短，从而能够减少加热蒸汽和能源的消耗。
2.加热过程中的温度控制能够做出上述变化的原因是本技术方案中料浆的固含量大大升高，本技术方案中二级转晶后浆料的固含量由20％-25％提高至35％-40％。此外，料浆固含量的提高使得工艺产生的废水减少，有利于环境保护。
3.经试验，本方案较传统湿法生产一水硫酸亚铁铁收率提高高3.5-5.5％。
4.本发明采用干法转晶生产，由于转晶料浆固含量由20％-25％提高至35％-40％，流动性差，会频繁出现料浆输送管线及布料器堵塞，采用卧式自动卸料离心机，可有效克服这一难题，并且能够改善岗位工作环境差，降低操作工劳动强度，缓解岗位人员流失；降低运行过程中安全隐患，降低用人风险；提高自动化操作控制，降低用人成本。
5.提供了一种卧式自动卸料分离机运行过程的时间控制方案，采用该方案能够将料浆固液分离得到含水量10％的分离半成品，每台卧式自动卸料分离机能够达到92.07t/天的生产能力，生产效率高。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，包括如下步骤：
[1]硫酸法钛白粉废副七水硫酸亚铁再浆分离洗涤后，将七水硫酸亚铁加热，实现七水硫酸亚铁自溶；
[2]将自溶后的七水硫酸亚铁加入一级转晶槽，通过蒸汽加热，控制一级转晶槽中料浆温度为80-85℃；
[3]物料加热至80-85℃时，通过上部溢流管使一级转晶槽中的料浆溢流至二级转晶槽，通过蒸汽加热，控制二级转晶槽中料浆温度为100-102℃；
[4]加热至100-102℃时，对二级转晶槽中溢流出的料浆进行固液分离，干燥，最终得到一水硫酸亚铁产品。
优选的，步骤[1]中，加热七水硫酸亚铁至65-70℃。
优选的，步骤[4]中所述固液分离采用卧式自动卸料分离机。卧式自动卸料分离机利用高速旋转的转鼓产生离心力把悬浮液中的固体颗粒截留在转鼓内的滤网或滤布上而后利用刮刀进行卸料；同时在离心力的作用下，悬浮液中的液体通过过滤介质、转鼓小孔被甩出，从而达到液固分离过滤的目的。
进一步优选的，采用卧式自动卸料分离机进行固液分离的具体工作过程为：
[4-1]利用80-90s时间进行料浆的进料；
[4-2]利用150-180s时间进行料浆的脱水；
[4-3]利用75-90s时间进行第一次刮刀卸料；
[4-4]利用1-5s时间使刮刀停顿；
[4-5]利用3-8s时间进行第二次刮刀卸料；
[4-6]两次刮刀卸料完成后，停顿3-10s时间，再次从步骤[4-1]开始循环。
进一步优选的，卧式自动卸料分离机每进行10-20次循环工作后清洗一次滤网或滤布。
优选的，步骤[4]中经过固液分离得到的分离半成品采用闪蒸干燥设备进行干燥。
下面通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案：
实施例
确认生产装置工作正常，具备生产条件，利用蒸汽盘管间接加热七水硫酸亚铁至65-70℃，使其自溶。首先向一级转晶槽内添加一水母液或者清水，待水淹没下层浆叶，启动搅拌，开始添加自溶后的七水硫酸亚铁，待物料接近溢流口开始开蒸汽加热，停止添加母液级七水硫酸亚铁，待温度达到80-85℃，正常添加七水亚铁。一级转晶槽内的料浆通过溢流的形式进入二级转晶槽，二级转晶槽通过蒸汽加热控制温度在100-102℃。二级转晶槽中转晶后的料浆进入卧式自动卸料分离机进行固液分离，而后通过闪蒸干燥设备进行干燥。
最终两次重复试验得到的一水硫酸亚铁产品指标数据如下：
可见，本实施例的方案能够得到符合标准的一水硫酸亚铁产品。
此外本实施例中，铁的回收率达到68-72％，相较于传统的湿法转晶工艺，铁收率提高高3.5-5.5％。
本实施例生产的原辅料及能源消耗如下表所示：
| 项目 | 单位 | 消耗量 |
| 七水硫酸亚铁 | 吨 | 1868.40 |
| 水 | 吨 | 19462.50 |
| 粉煤 | 吨 | 238.74 |
| 块煤 | 吨 | 145.32 |
| 电 | 度 | 23511.82 |
与传统湿法转晶工艺相比，本实施例能源蒸汽消耗每吨产品可降低0.15-0.20t，电力消耗每吨产品可降低25-35Kwh。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[1]将七水硫酸亚铁加热，实现七水硫酸亚铁自溶；
[2]将自溶后的七水硫酸亚铁加入一级转晶槽，通过蒸汽加热，控制一级转晶槽中料浆温度为80-85℃；
[3]物料加热至80-85℃时，通过上部溢流管使一级转晶槽中的料浆溢流至二级转晶槽，通过蒸汽加热，控制二级转晶槽中料浆温度为100-102℃；
[4]加热至100-102℃时，对二级转晶槽中溢流出的料浆进行固液分离，干燥，最终得到一水硫酸亚铁产品。
2.按照权利要求1所述的一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于：所述步骤[1]中，加热七水硫酸亚铁至65-70℃。
3.按照权利要求1所述的一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤[4]中所述固液分离采用卧式自动卸料分离机。
4.按照权利要求3所述的一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于，所述采用卧式自动卸料分离机进行固液分离的具体工作过程为：
[4-1]利用80-90s时间进行料浆的进料；
[4-2]利用150-180s时间进行料浆的脱水；
[4-3]利用75-90s时间进行第一次刮刀卸料；
[4-4]利用1-5s时间使刮刀停顿；
[4-5]利用3-8s时间进行第二次刮刀卸料；
[4-6]两次刮刀卸料完成后，停顿3-10s时间，再次从步骤[4-1]开始循环。
5.按照权利要求4所述的一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于：所述卧式自动卸料分离机每进行10-20次循环工作后清洗一次滤网或滤布。
6.按照权利要求1所述的一种利用钛白粉生产副产物干法生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤[4]中经过固液分离得到的分离半成品采用闪蒸干燥设备进行干燥。
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