CN114367260A - 一种钛白粉包膜生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钛白粉生产技术领域，具体涉及一种钛白粉包膜生产系统。本发明包括基料储罐，基料储罐连接有一号反应罐，一号反应罐内设置有通气管道，一号反应罐连接有二号反应罐，二号反应罐内设置有搅拌装置及硅酸钠管道，二号反应罐连接有三号反应罐，三号反应罐内设置有搅拌装置，三号反应罐连接有四号反应罐，四号反应罐内设置有偏铝酸钠管道及浓硫酸管道，四号反应罐连接有五号反应罐，五号反应罐内设置有搅拌装置，五号反应罐连接有六号压滤前储槽，六号压滤前储槽内设置有氢氧化钠管道及浓硫酸管道。其目的在于，快速有效的使无机化合物包裹在二氧化钛颗粒表面，减小钛白粉批次差异、提高产品稳定性、节约占地面积及降低投资成本。
Description
技术领域
本发明属于钛白粉生产技术领域，具体涉及一种钛白粉包膜生产系统。
背景技术
钛白粉包膜技术是为了屏蔽二氧化钛的光催化活性，一般采用单锆、单硅和单铝的氧化物单元或多元进行包膜，一定程度上增加了钛白粉的亲水性、抗粉化性和保色性。传统的包膜方式可称为单批次包膜。单批次包膜是将砂磨合格的浆料打入包膜罐中，调整浓度、pH后升温到包膜所需温度，然后根据包膜配方依次添加包膜剂，熟化后调节终点pH，整个包覆完成后打入下一工序，重新打料进行下一次包覆。
现有的单批次包膜设备占地大，生产效率低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种钛白粉包膜生产系统，其目的在于，快速有效的使无机化合物包裹在二氧化钛颗粒表面，减小钛白粉批次差异、提高产品稳定性、节约占地面积及降低投资成本。
本发明采用的技术方案如下：
一种钛白粉包膜生产系统，包括基料储罐，基料储罐连接有一号反应罐，所述一号反应罐内设置有通气管道，所述一号反应罐连接有二号反应罐，所述二号反应罐内设置有搅拌装置及硅酸钠管道，所述二号反应罐连接有三号反应罐，所述三号反应罐内设置有搅拌装置，所述三号反应罐连接有四号反应罐，四号反应罐内设置有偏铝酸钠管道及浓硫酸管道，所述四号反应罐连接有五号反应罐，所述五号反应罐内设置有搅拌装置，所述五号反应罐连接有六号压滤前储槽，六号压滤前储槽内设置有氢氧化钠管道及浓硫酸管道。
进一步的，一号反应罐、二号反应罐、四号反应罐及六号反应罐内设置有PH在线监测器。
进一步的，一号反应罐出口处设置有在线比重分析仪。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用上述钛白粉包膜生产工艺系统进行包膜处理的方法，包括：
(1)包膜前基料调节：调节钛白粉料浆的浓度范围至200mg/L-500mg/L，pH＝4-11，钛白粉粒径0.1μm-0.6μm；
(2)将钛白粉浆料打入1号反应罐中，通入蒸汽对浆料进行升温；
(3)包硅：将1号反应罐内的钛白粉浆料打入2号反应罐，2号反应罐顶部通入100g/L的硅酸钠，整个过程持续搅拌，并通入浓硫酸调节PH；
(4)熟化：将2号反应罐中的浆料打入3号反应罐，搅拌熟化；
(5)包铝：将3号反应罐中的熟化后的浆料打入4号反应罐，向4号反应罐内通入0.4m3/h-1.0m3/h的160g/L偏铝酸钠溶液；
(6)熟化：将4号反应罐内的浆料打入5号反应罐，搅拌熟化；
(7)调节PH：将5号反应罐中的浆料打入6号压滤前储槽，调节浆料的PH值后使浆料进入压滤机水洗压滤。
进一步的，步骤(2)中向1号反应罐通过加30％氢氧化钠溶液、浓硫酸调节pH稳定在4-11，通过除盐水控制浆料浓度在200mg/L-500mg/L。
进一步的，步骤(3)通入硅酸钠的速度为0.4m3/h-1.0m3/h。
进一步的，步骤(3)中通入浓硫酸调节PH稳定在7-8。
进一步的，步骤(5)中向4号反应罐中通入浓硫酸调节出口浆料的PH稳定在4-10。
进一步的，步骤(7)通过加酸碱控制六号压滤前储槽内浆料的PH为7.5。
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.连续包膜能稳定产品质量，减少批次间差异。单批次包膜控制因素较多，人为操作误差大，批次间存在差异，连续包膜全流程自动化控制，生产产品质量稳定，减少人为误差。
2.连续包膜生产成本较单批次包膜低。由于连续包膜全自动程度高，可减少现场操作人员，连续包膜反应罐占地小，产能大，减少成本投入。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明生产工艺流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合图1对本发明作详细说明。
一种钛白粉包膜生产系统，包括基料储罐，基料储罐连接有一号反应罐，所述一号反应罐内设置有通气管道及PH在线监测器，在一号反应罐出口处设置有在线比重分析仪，所述一号反应罐连接有二号反应罐，所述二号反应罐内设置有搅拌装置、硅酸钠管道及PH在线监测器，所述二号反应罐连接有三号反应罐，所述三号反应罐内设置有搅拌装置，所述三号反应罐连接有四号反应罐，四号反应罐内设置有偏铝酸钠管道、浓硫酸管道及PH在线监测器，所述四号反应罐连接有五号反应罐，所述五号反应罐内设置有搅拌装置，所述五号反应罐连接有六号压滤前储槽，六号压滤前储槽内设置有氢氧化钠管道、浓硫酸管道及PH在线监测器。
在本发明的第二方面，本发明提出了采用上述的钛白粉包膜生产工艺系统对钛白粉进行包膜处理的方法，包括以下步骤:
(1)包膜前基料调节：调节钛白粉料浆的浓度范围至200mg/L-500mg/L，pH＝4-11，钛白粉粒径0.1μm-0.6μm；
(2)将钛白粉浆料打入1号反应罐中，通入蒸汽对浆料进行升温至60℃，通过加30％氢氧化钠溶液、浓硫酸调节浆料pH稳定在4-11，通过除盐水控制浆料浓度在200mg/L-500mg/L；
(3)包硅：将1号反应罐内的钛白粉浆料打入2号反应罐，2号反应罐顶部以0.4m3/h-1.0m3/h的速度通入100g/L的硅酸钠，整个过程持续搅拌，并通入浓硫酸调节PH稳定在7-8；
(4)熟化：将2号反应罐中的浆料打入3号反应罐，搅拌熟化；
(5)包铝：将3号反应罐中的熟化后的浆料打入4号反应罐，向4号反应罐内通入0.4m3/h-1.0m3/h的160g/L偏铝酸钠溶液，调节PH稳定在4-10；
(6)熟化：将4号反应罐内的浆料打入5号反应罐，搅拌熟化；
(7)调节PH：将5号反应罐中的浆料打入6号压滤前储槽，调节浆料的PH值后使浆料进入压滤机水洗压滤，调节PH为7.5。
实施例1：
低浓度二氧化钛连续包覆
(1)将砂磨合格的钛白粉浆料在打入一号反应罐时配置成230g/L，控制进料流量为10m3/h，在一号反应罐中通入饱和蒸汽保证浆料温度稳定在60℃±2，通过添加碱液调节pH在10.5，出口在线比重分析仪实测1.16g/cm3，对应浓度为211.0g/L；
(2)一号反应罐中的浆料通过泵控制流量为10m3/h打入二号反应罐，同时开启硅酸钠(100g/L)加料泵，流量为0.105m3/h，通过调节硫酸加量pH控制在7.5.
(3)二号反应罐中的物料通过泵打到三号反应罐中进行熟化，期间不断搅拌。
(4)三号反应罐中物料通过泵以10m3/h打入到四号反应罐，同时打开偏铝酸钠和硫酸加料泵，偏铝酸钠(160g/L)以0.264m3/h加入，硫酸加量以四号反应罐内pH＝4来调节。
(5)通过泵将四号反应罐中的浆料打到五号反应罐中，打开氢氧化钠加料泵，控制pH在7.5.
(6)通过泵将五号反应罐中的物料打到六号压滤前储罐中。包膜完成取样水洗烘干分析，结果如下：
| 名称 | TiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> |
| 包膜前浆料 | 98.6633 | 1.1374 | 0.0001 |
| 包膜后浆料 | 96.8827 | 3.0848 | 0.4847 |
实施例2
高浓度二氧化钛连续包覆
(1)将砂磨合格的钛白粉浆料在打入一号反应时配置成520g/L，控制进料流量为10m3/h，在一号反应器中通入饱和蒸汽保证浆料温度稳定在60℃±2，通过添加碱液调节pH在10.5，出口在线比重分析仪实测1.38g/cm3，对应浓度为501.2g/L；
(2)一号反应器中的浆料通过泵控制流量为10m3/h打入二号反应器，同时开启硅酸钠(100g/L)加料泵，流量为0.251m3/h，通过调节硫酸加量pH控制在7.5.
(3)二号反应器中的物料通过泵打到三号反应罐中进行熟化，期间不断搅拌。
(4)三号反应罐中物料通过泵以10m3/h打入到四号反应器，同时打开偏铝酸钠和硫酸加料泵，偏铝酸钠(160g/L)以0.626m3/h加入，硫酸加量以四号反应器内pH＝4来调节。
(5)通过泵将四号反应器中的浆料打到五号反应罐中，打开氢氧化钠加料泵，控制pH在7.5.
(6)通过泵将五号反应罐中的物料打到六号压滤前储罐中。包膜完成取样水洗烘干分析，结果如下：
| 名称 | TiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> |
| 包膜前浆料 | 98.5473 | 1.2014 | 0.0003 |
| 包膜后浆料 | 96.4137 | 3.1848 | 0.5014 |
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 (9)
1.一种钛白粉包膜生产系统，其特征在于，包括基料储罐，基料储罐连接有一号反应罐，所述一号反应罐内设置有通气管道，所述一号反应罐连接有二号反应罐，所述二号反应罐内设置有搅拌装置及硅酸钠管道，所述二号反应罐连接有三号反应罐，所述三号反应罐内设置有搅拌装置，所述三号反应罐连接有四号反应罐，四号反应罐内设置有偏铝酸钠管道及浓硫酸管道，所述四号反应罐连接有五号反应罐，所述五号反应罐内设置有搅拌装置，所述五号反应罐连接有六号压滤前储槽，六号压滤前储槽内设置有氢氧化钠管道及浓硫酸管道。
2.根据权利要求1所述的一种钛白粉包膜生产系统，其特征在于，所述一号反应罐、二号反应罐、四号反应罐及六号反应罐内设置有PH在线监测器。
3.根据权利要求1所述的一种钛白粉包膜生产系统，其特征在于，所述一号反应罐出口处设置有在线比重分析仪。
4.一种采用权利要求1-3任一项所述钛白粉包膜生产工艺系统进行包膜处理的方法，其特征在于，包括：
(1)包膜前基料调节：调节钛白粉料浆的浓度范围至200mg/L-500mg/L，pH＝4-11，钛白粉粒径0.1μm-0.6μm；
(2)将钛白粉浆料打入1号反应罐中，通入蒸汽对浆料进行升温；
(3)包硅：将1号反应罐内的钛白粉浆料打入2号反应罐，2号反应罐顶部通入100g/L的硅酸钠，整个过程持续搅拌，并通入浓硫酸调节PH；
(4)熟化：将2号反应罐中的浆料打入3号反应罐，搅拌熟化；
(5)包铝：将3号反应罐中的熟化后的浆料打入4号反应罐，向4号反应罐内通入0.4m3/h-1.0m3/h的160g/L偏铝酸钠溶液；
(6)熟化：将4号反应罐内的浆料打入5号反应罐，搅拌熟化；
(7)调节PH：将5号反应罐中的浆料打入6号压滤前储槽，调节浆料的PH值后使浆料进入压滤机水洗压滤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中向1号反应罐通过加30％氢氧化钠溶液、浓硫酸调节pH稳定在4-11，通过除盐水控制浆料浓度在200mg/L-500mg/L。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)通入硅酸钠的速度为0.4m3/h-1.0m3/h。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中通入浓硫酸调节PH稳定在7-8。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中向4号反应罐中通入浓硫酸调节出口浆料的PH稳定在4-10。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(7)通过加酸碱控制六号压滤前储槽内浆料的PH为7.5。
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| CN202111640436.3A Pending CN114367260A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种钛白粉包膜生产系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114736535A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-12 | 宜宾天原海丰和泰有限公司 | 一种钛白粉并流铝包膜的方法 |
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2021
- 2021-12-29 CN CN202111640436.3A patent/CN114367260A/zh active Pending
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