CN219897185U - 一种隔膜式压滤装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及钛白制备领域，具体公开了一种隔膜式压滤装置。包括按顺序依次连接的用于偏钛酸一次压滤水洗的隔膜式压滤机、用于对隔膜式压滤机产生的一次滤饼进行打浆的打浆槽、用于将打浆后的偏钛酸漂白的漂白罐、用于二次压滤偏钛酸的摩尔过滤机、用于将摩尔过滤机产生的二次滤饼进行洗涤的水洗槽。本方案解决现有水洗过程中的两次压滤均采用摩尔过滤机带来的问题。

Description

一种隔膜式压滤装置

技术领域

本实用新型涉及钛白制备领域，具体涉及一种隔膜式压滤装置。

背景技术

钛白（TiO2），化学名称为二氧化钛，自然存在于钛矿和金红石等钛矿石中，呈白色粉末状固体，是使用最为广泛的白色颜料。钛白粉的生产方法主要是硫酸法钛白和氯化法钛白，国内主要为硫酸法钛白，硫酸法钛白基本过程是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经净化等处理后煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。

其中，硫酸氧钛在水解反应过程中会释放出硫酸，水解浆料中含有较多的游离酸和硫酸亚铁。工艺上均采用过滤方式将固体二氧化钛从水解浆料中分离出来，过滤后再对滤饼进行水洗洗涤，水洗的目的是利用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固分离，从而除去偏钛酸以外的母液中的大量非钛的可溶性杂质和游离硫酸，从而得到比较纯净的偏钛酸。如此一次压滤水洗后，浆料中还具有部分不溶于水的三价铁，经水洗无法除去，需要通过漂白工序使一部分三价铁离子被氧化为亚铁离子，然后二次水洗除去杂质后，再次过滤出偏钛酸滤饼，合格后的偏钛酸送入下一工序盐处理。

在上述水洗工艺过程中，一次压滤及二次压滤均使用摩尔过滤机，是最普遍也是最传统的，其优点是工艺成熟，操作灵活性大，洗涤效果好，特别是当水解浆料品质出现下降引起浆料的过滤和洗涤难度增大时，使用摩尔过滤机处理水解不合格料要比隔膜压滤机工艺更灵活和方便,但摩尔过滤机的主要缺点有：

1、摩尔过滤机是由多个与真空管路相连的滤叶装在机架上形成的一个滤叶组。通过升降器依次把整个滤叶组送至过滤槽、滤饼卸除槽和洗涤槽中。过滤槽中装满物料，当滤叶送至过滤槽时，在真空系统作用下滤液被吸入滤叶中并排走，固体颗粒在滤叶上形成滤饼。当滤叶到达滤饼卸除槽时，使滤叶放掉真空，卸除滤饼。由于滤叶组是由人工操作起吊，并且卸除滤饼时，由人工将滤叶上的滤饼铲除下片，对于需要二次压滤的钛白水洗工序，工人劳动强度大；

2、设备为敞开式，容易在车间环境内引起酸雾，长时间容易危害身体健康；

3、摩尔过滤机真空吸滤推动力小，能耗高，一次过滤后滤饼中的20%浓度的废酸含量约55%，这部分废酸在以后的水洗过程中将进入废水中，而废水需要中和处理，过多的废酸导致处理强度高。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种隔膜式压滤装置，以解决现有水洗过程中的两次压滤均采用摩尔过滤机带来的问题。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案如下：一种隔膜式压滤装置，包括按顺序依次设置的采用隔膜式压滤机对偏钛酸进行吸片的一次水洗工段、用于对隔膜式压滤机产生的一次滤饼进行打浆的打浆槽、用于将打浆后的偏钛酸漂白的漂白罐、采用摩尔过滤机对漂白后的偏钛酸进行吸片的二次水洗工段。

本方案的基础原理为：将水洗工段分为一次水洗工段和二次水洗工段；一次水洗工段采用隔膜式压滤机进行吸片，二次水洗工段采用摩尔过滤机进行吸片。将水解后的偏钛酸经冷却后用泵送至隔膜压滤机压滤，尽可能的回收20%的废酸后采用洗涤水进行洗涤，待滤饼洗涤到一定指标后，将滤饼放入打浆槽中打浆搅拌均匀，使滤饼重新成为液体状，打浆后的偏钛酸送至漂白灌，漂白合格后的偏钛酸送至摩尔过滤机，在真空作用下，偏钛酸在过滤机叶片上吸附，当滤饼厚度约30～35mm时，将滤片移至水洗槽中洗涤，洗涤合格后的偏钛酸用泵送入下一工序盐处理。

本方案的有益效果为：

1、一次水洗采用隔膜压滤机进行吸片，通过隔膜的鼓起和收缩，压榨滤板腔体内的物料，使物料中的液相挤出通过滤布，固相残留在滤布上。更大限度地将偏钛酸中的20%废硫酸回收，使得滤饼中的20%的废酸含量约35%，减少水洗过程中废硫酸进入废水的量，与普通的摩尔过滤机吸片式水洗相比，每生产1吨钛白可以减少1.1～1.2吨20%的废酸进入含硫酸1～3%的废水中，对废酸含量大大减少的废水中和处理时，减轻了废酸的处理强度。

2、在硫酸法钛白生产过程中，用于水洗、漂洗的总时间不足4小时，一个循环总耗费时间约7小时。一般说来，开始水洗时，偏钛酸中的铁含量迅速降低，半小时内可除去一大半，随着时间的推移，杂质在滤饼和滤液间的浓度梯度逐渐减少，加之酸度下降等诸多因素，水洗效果随之降低，而偏钛酸随洗水的流失逐渐增大，钛白回收率降低，因此长时间使用隔膜压滤机进行吸片在洗涤上产生的效果不佳，并且由于隔膜压滤机腔体内的物料存在洗涤死角，洗涤过程中需要耗费大量的水，因此随着时间的延长和滤饼洗涤的特点，两次压滤均使用隔膜压滤机的洗涤效果不佳。本方案一次水洗采用隔膜式压滤机，二次漂洗压滤采用摩尔过滤机，这种组合方式，一是可以有效提高废酸的回收量，同时又减少废水的排放量，漂洗采用摩尔过滤机，可以更好地洗去偏钛酸中的杂质。

3、摩尔过滤机敞开式的结构影响车间环境相比，采用隔膜压滤机压滤和洗涤时，滤饼密闭在滤板内，车间环境得到较大改善；由于吸片和一次水洗在隔膜压滤机中实现，改善了操作环境，减轻了工人的劳动强度。

4、隔膜式压滤机单台设备的能力比摩尔过滤机大，过滤后滤饼通过液压压榨可以提高滤饼的固含量。

进一步，次水洗工段包括依次设置的吸片池和漂洗水洗槽，所述摩尔过滤机设置在吸片池内。

进一步，隔膜压滤机及水洗槽外接洗涤水水源。

进一步，打浆槽与漂白罐之间设置有将打浆后的偏钛酸泵送至漂白灌的输送泵，漂白罐与吸片池之间设有将漂白合格后的偏钛酸泵送至吸片池的输送泵。

进一步，摩尔过滤机为真空叶滤机，所述真空叶滤机可利用真空使偏钛酸吸附在真空叶滤机的叶片上。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意框图；

图2为本实用新型实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：隔膜压滤机1、打浆槽2、漂白罐3、摩尔过滤机4、水洗槽5。

实施例基本如附图1至附图2所示：

硫酸氧钛在水解反应过程中会释放出硫酸，水解浆料中除偏钛酸外还含有较多的游离酸和硫酸亚铁。将水解后的浆料经冷却后用泵送至隔膜压滤机1进行一次压滤水洗，通过隔膜的鼓起和收缩，压榨滤板腔体内的物料，使物料中的液相挤出通过滤布，固相残留在滤布上，大部分废酸与含有偏钛酸的固相物分离。

在尽可能的回收浓度20%的废酸后，一次滤饼中的20%的废酸含量约35%，然后通入洗涤水进行洗涤，使大量非钛的可溶性杂质和游离硫酸随废水排出，待一次滤饼洗涤后，将一次滤饼放入打浆槽2中打浆，使得打浆后的偏钛酸为液态且搅拌均匀。

打浆后的偏钛酸由输送泵（图中未画出）泵送至漂白灌，将漂白合格后的偏钛酸由泵送至摩尔过滤机4，在摩尔过滤机4的真空作用下，固相偏钛酸在摩尔过滤机4的过滤叶片上吸附，当滤饼厚度约30～35mm时，将过滤叶片移至水洗槽5中洗涤，洗涤合格后的偏钛酸用泵送入下一工序盐处理。

具体实施过程如下：

将吸片和一次水洗在隔膜压滤机1中完成，更大限度的将偏钛酸中的20%废硫酸回收，减少在水洗过程中废硫酸进入废水中，与普通的摩尔过滤机吸片式水洗相比，每生产一吨钛白可以减少1.1～1.2吨20%的废酸进入含硫酸1～3%的废水中，由于3%的废水需中和处理，减轻了废酸的处理强度。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种隔膜式压滤装置，其特征在于：包括按顺序依次设置的采用隔膜式压滤机对偏钛酸进行吸片的一次水洗工段、用于对隔膜式压滤机产生的一次滤饼进行打浆的打浆槽、用于将打浆后的偏钛酸漂白的漂白罐、采用摩尔过滤机对漂白后的偏钛酸进行吸片的二次水洗工段。

2.根据权利要求1所述的一种隔膜式压滤装置，其特征在于：所述二次水洗工段包括依次设置的吸片池和漂洗水洗槽，所述摩尔过滤机设置在吸片池内。

3.根据权利要求1所述的一种隔膜式压滤装置，其特征在于：所述隔膜式压滤机及水洗槽外接洗涤水水源。

4.根据权利要求1所述的一种隔膜式压滤装置，其特征在于：所述打浆槽与漂白罐之间设置有将打浆后的偏钛酸泵送至漂白灌的输送泵，漂白罐与吸片池之间设有将漂白合格后的偏钛酸泵送至吸片池的输送泵。

5.根据权利要求1所述的一种隔膜式压滤装置，其特征在于：所述摩尔过滤机为真空叶滤机，所述真空叶滤机可利用真空使偏钛酸吸附在真空叶滤机的叶片上。