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硫酸法钛白粉生产中工艺技术及设备的分析和评论本文由八年的雪茄贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 年 中国化 工学会 无机 盐学 术年会 硫酸法钛 白粉生 产 中 工艺技术及设备的分析 和评论 唐文骞 （ 山东 省化 工 规 划设 计 院 ） 摘 要： 本文介绍钛 白生产工艺及设备方面最近的技术成 果。进 一步对工艺及设备和主要设 备 国 产 化 问题 进 行 分 析 和 评 论 关键 词： 白粉 钛 引进 ， 国产 化 术 技 引 言 在全球 （ 未含中国大陆） 座硫酸法钛自生产厂中 。 最大生产规模为 除台湾 、 印 度有 的 厂在 内 。 部 分生产均 在 以 大 以上 。 国际钛 白界 人士 认 为 酸法 生 产厂 硫 具有生存能力的最低产能应达到 。 我国钛 白粉 年产量约为 ， 生产厂家有 家。 最大产 能为 最 小约 平 均约 生产规模偏 小 。 。 。 。 产品 以通用性 锐钛 型 钛白粉 为主 ， 金红 石型 钛白 粉仅有约 。加入 以后， 口关税降低 。 进 国外大公司挺进中国市场 。 年钛白粉 进 口量约 约 占 中国 钛 自表观 消耗 量的 我 国 钛 白粉市 场 已面 临 着 国外 商 品冲击 。 。 的局面， 在这种情况下。 我国钛白工业如何求生存、 图发展成为重要课题 。钛 自行业有识之士 ， 曾提出联合重组 。 做大做强等十分有益的建议 。 但因各企业所处的环境不同。 做起来就有差异， 如 有的采取 联 合重组 的方 式使 企业做大 做强 有的易 地搬迁 产技 改 的建设 新装 置 ； 的 扩 有 有 对原有装置进行部分技术改造等 。无论上述哪种情况都面临着如何采用先进合理的工艺技术 及合理选 用设备 的问 题 。 本文 着重 分析 和论述 我国钛 自生 产工 艺技 术和设 备的情 况 。 与钛 白同 仁。 共同商 榷 。 硫酸钛 液制备 原矿 粉碎 现有工业生产中 。 原矿粉碎采用风扫磨和雷蒙磨两种。 大 型风扫 磨原先 是 从国外 引进 的设 备。我院经 多年 努 力 ， 已成功开 发出 风扫 现 、 磨 及其 系统 。 生产能 力约 为 矿粉通过 目。 。 筛余量 。 而 雷 蒙 磨生产 能 力 为 矿粉通 过 目， 余量 。 者相 比 ， 产品 电耗基本 持平 ， ， 筛 两 吨 但风 扫磨 可配大 的酸解 罐 （ ） 钛 白粉计 ， 如 。以 台数仅用 台即 可 。 续运 行时 间长 。 可节约 维修 连 年 费约 万 元 ， 者认 为 笔 以上的 钛 自装 置 ， 选 用 风 扫 磨 。而 小 钛 白配 小 酸 解 罐 （ 宜 如 ） 亦可选 用 或 雷蒙 磨 。 河南新 乡县四达有限公司产 立式盘磨机 。 据称该机与 雷蒙磨相 比， 小时产 】 维普资讯 年 中国 学会 无机 盐学术 年会 量可达 吨 ， 平均 吨 电耗 为雷 蒙磨的 已在河 南 漯河河 兴茂钛 化工 厂试运 行 。 ， 酸解 、 洗渣 与沉 降 酸 解 方 法 的 选 择 酸解分为连续和间歇两种方法。据 了解， 国外个别厂家已采用连续酸解 ， 连续酸解的好处 是酸 解尾 气容 易处 理 ， 配套设 施 大大减 少 ， 控制 更容 易稳定 ， 但该 技术在 国外 尚未普 遍使 用 ， 其 价值还不 足 以替代 原有 的成 熟装 置 。 国内外大 部分生 产厂 家采用 间歇法 酸解 工艺 ， 酸解罐 视 生 产规模不 同 ， 用 。 等 。 选 、 、 选用大 型酸 解罐 ， 投矿批 次量大 生产更 趋稳 定 ， 设 但 备设计 、 加工 、 材料 选 用及尾 气处 理 等会带来更 多麻烦 。 术与生 产规模 统筹 考虑 ， 技 万吨级 钛 白 装 置 ， 用大 型酸 解罐 为宜 。 选 矿 酸 预 混 合 矿酸预混 合有 两 种方法 ， 一种是 单独设计 预混合 器 ， 矿酸先经 预混合 器混 合后 再 加入酸 解 罐； 另一种是在酸解罐 内加完酸后 ， 矿粉直接加入酸解罐内混合。 目前后种方法居多， 前者要增 加厂房的高 度 ， 序操 作较 麻 烦 ， 可以获得 以下几 点好 处 ， 工 但 减少烟 囱带 走 的矿粉 损失 ， 短酸 缩 解罐操作周期 ， 能保证 小时之 内完成操作， 便于组织生产 ， 平衡设备能力 ， 供给酸解用的 压 缩空气最大 流量 小一 些 ， 利 于空 压机配套等 。 有 酸解尾 气处理 以下的酸解罐 ， 酸解 尾气采用水力喷射冷凝方式处理或动力波气体洗涤净化技术 ， 其处理效果较好。 以上的酸解罐， 瞬时的气量按小时计达几十万 目前采用往排气烟 ， 囱上喷水 ， 此法虽操作简单 ， 但效果不太理想， 解决这个问题的方法 ， 可采用二级喷射， 一级用 水喷淋， 二级用稀碱液洗涤， 其效果会更好。 洗 渣 洗 渣采 用真 空转 鼓过 滤机 和板 框压滤机两 种 。经 比较 ， 真空转鼓过 滤 机设 备造 价高 ， 滤饼 含水量高 ， 作 较方便 等 。 内大 多数生产 厂家选 用板 框压滤 机 ， 操 国 滤饼 含水 量较低 ， 滤饼 便 于外 运， 使用效 果也 不错 沉 降 钛液沉 降采 用沉 降槽 。 生产 规模的不 同沉降槽 有十几 。 视 至数 百 。 按 沉降理 论 所述 ， 。 沉降器 的沉 降能 力和其 高度 无关 ， 由沉 降速度及沉 降器 自由面积 而定 ， 仅 目前 小钛 白配置 个 酸解罐 ， 个 沉 降槽 ， 配 因受 自由面积 所限 ， 使用效果 欠佳 ， 改 为一个 沉 降槽 对 数个 酸 解罐 应 增大 自由面积 ， 降效 果好 。 沉 如万 吨级的钛 自装置 ，。 酸解罐 配 的沉 降槽 效果 较好 。 。 结晶及亚 铁分 离 结 晶 结 晶采 用降低 温 度 的方法 ， 使黑钛液 中的 ? 。 从钛液 中结 晶 出来 。降 温措 施有 两种方 法 ， 一是 采 用低 温 介质 ， 如低 温盐 水 低温水 间接 换热 方式 ， 即称 冷 冻结 晶 ； 另一 种是 采 用在高真 空状 态 下 ， 液 沸点 降低 ， 钛 以通过 蒸发水分 而达 到 降低钛 液温 度 的 目的 ， 就 是所 谓 这 真空结 晶。 据有 关 资料报 导 ， 在相 同条件下 ， 若 同等规模相 比较 ， 空结 晶投 资为机 械冷 冻结 晶 真 法的 ， 真空结 晶的 运行 费用 为机械冷冻结 晶法 的 。 空结晶源 于 国外 引进装 置 ， 真 经 十 多年 来国产化 的努 力 ， 真空结 晶器 （ 的衬 胶 ， 面搅拌及配 套 的蒸汽 喷射 器等 国 内 现 ） 侧 维普资讯 年 中 国 化 工 学 会 无 机 盐 学 术 年 会 均 能得到解 决 ， 真空结 晶全套 国产化装置 已在河南 、 川 、 四 山东等地钛 自粉厂生 产线 上运 行。 硫 酸亚铁 分离 硫酸亚 铁分离 分为离心分离 和圆盘 真空过 滤 分离 两种 。圆盘真 空过滤 机源于 国外 引进 装 置 ， 已国 产化的有 圆 盘真 空过滤 机 ， 者 曾在 钛 白情 报通 讯 现 笔 年第 期发 表过 国产圆盘 真 空过 滤机 在硫酸法 钛 白生产 中的 应 用 一文 ， 中对 国内外 离心机 与 圆盘 真空 文 过滤 机做 了 详细 的 比较 ， 东淄 博万通 机 械 厂 产的 山 圆盘真 空 过滤 机 ， 有投 资 省 ， 具 运行 可靠 ， 维修 费用低 ， 电等优 点， 亚铁分 离 可供选 用的设 备 。 节 是 精滤 及铁液 浓缩 精 滤仍 采用板框 压滤机 。钛 液浓缩 采用 升膜 蒸发技 术和热 泵蒸发技 术两种方 法 。升膜 蒸 发技术有 单效 或双效 蒸发 ， 内已广泛使 用 ， 国 本文 不赘述 ； 热泵 蒸发技术是 一种新 型技 术 ， 它主 要利 用蒸 汽喷 射 泵抽蒸 发 分离器 的 二次 蒸 汽 ， 以加热 蒸发器 内 的浓缩 液 ， 以节 省加 热 蒸汽 用 量， 我院拥 有热 泵蒸发技术 。 钛液水解和冷却 钛液 水解技术 有加外 晶种和 自生 晶种 两种 ， 属 常 压水解 。两 种相 比， 晶种可 采取高浓 均 加 度 的热晶 种 ， 水解钛 液浓度在 这 对 节省 浓缩 蒸汽 用 量和强化 现 有浓缩 设备是 有 ， 好处的 。 水解后钛液冷却原用冷却槽内加烫铅钢管做为冷却水管 ， 烫铅钢管易坏， 现改用石墨冷却 器 ， 用效果 良好 。 使 偏钛酸水洗 （ 亦称一次水洗 ）漂 白、 、 漂洗 （ 亦称二次水洗 ） 洗涤 （ 、 亦称三次 水洗 ） 偏钛 酸 水洗 、 漂洗 、 洗涤 采用 叶滤机 和隔 膜压 滤机两种 。 ： 叶滤机在 国 内外均有 成熟 的 经验 隔膜压滤机在国外如马来西亚家权州 公司等厂家已使用多年， 具有 了良好的效 果 。国 内 已有 的厂家在生 产中使 用隔膜 压滤机 ， 称 一次水洗 尚未达到预期 的效 果 ， 据 主要是钛 铁矿品位、 设备选型和工艺操作尚篙摸索一个阶段。 匪滤机应用于钛 白生产是钛白工业的一次 较 大的变革 ， 压滤 机与叶滤 机相 比， 有改 善操 作环境 ， 高产品质 量 具 提 自动 化水平 高和节 电等 优点 。 漂 白工 艺有 铝粉漂 白和三 价钛漂 白工 艺 。两 种工 艺相 比 在动 力消耗 上大体 相 当 粉 消 铝 耗相 差也 不 算大 而硫酸 的 消耗 粉漂 白 比三 价 钛漂 白要 多约 自 工业 生产 推 铝 钛 故 荐有 用三价 钛漂 白工 艺。 盐处理 及偏钛酸锻烧 盐处 理 盐 处理 的加盐方式 有两种 ， 一种是 国 内普 遍 采用 的在盐 处理 罐 内加盐 ， 搅拌均 匀后经 真空 转鼓 过滤 机 或 压滤 机脱水后进转 窑 ， 其存 在 问题 是盐 液损 失大 ； 另一 种加盐 方法是 有的 厂在偏 钛酸液经 真 空转鼓过滤 帆脱水后 ， 液 不断 加入输 送滤饼 的螺旋 输送机 内 ， 盐 在输送 过程中均 匀 维普资讯 年 中国化 工 学会无机 盐学术 年会 混合后 进 入 转 窑 ， 有盐 量 的损 失 ， 没 且盐 含量 稳 定 ， 采用 这种 加 盐 方式 ， 品质 量未 见受 其影 产 响。 偏钛 酸煅 烧 偏钛 酸在 回转 窑 内经 脱 水、 脱硫 、 晶型转 化和粒子 成 长等 一 系列过 程 ， 定了 颜料 粒 确 子 的基 本性 质 ， 整 个钛 白生产环 节 中也是 十分 重 要一 环 。国 内 白装置 ， 窑 在 钛 转 大 型转 窑 国内设 计 ， ， 制造 均 能解 决 ， 与转 窑配 套 的燃 烧 器 ， 在三 套 引 进 装置 中都是 国 外进 口的 ， 已实现 了国产化 配套 。 现 在煅 烧 尾 气 处理 方 面 ， 几年 来 处理 技术 日趋完 善 近 如干 法 除 灰 装置 灰箱 ； 过滤 器 用 以回收 循 环冷 却水 中的偏 钛酸 ； 为降低 循 环冷 却水 的温 度增 设 凉 水塔 ； 电雾 或 铅 电 雾； 尾气风 机 采用 衬胶 风机 ， 衬胶 技术 已有改进 ， 长风机使 用时 间等 。 延 煅烧 尾气 的热量 用于废 酸 浓缩 ， 项技 术 目前 正在 湖 北某钛 白粉厂做 工业试 验等 。 这 粗钛 白粉碎 煅烧 物料 的粉 碎 ， 对生产 金红石钛 白粉而 言 ， 叫中间粉碎 ； 生产锐 钛 型钛 白粉来说 ， 对 则叫 成品粉 碎 。 国内外对煅烧物料粉碎均有用雷蒙磨 。 国产 、雷蒙磨产量低 ， 难以保证 小时连续 运行 ， 检修次数多， 易引起产品污染等。 国内三套引进装置和近几年来新上 钛 白粉 装置 ， 均引进德国 公司雷蒙磨 ， 主机为五辊磨与分级机直联 ， 供料系统 为无级调整气锁 与主机联锁 ， 风机系统与分级机、 袋式除尘器系统配套， 该公司近年来推出的并用于钛 白行业 的雷蒙磨有五种牌号， 生产能力分别为 、 、 、 和 ， ， ， ， ， 等。德国 雷蒙磨运行时间长， 约一周才停车检 查， 加油 一次 ； 保证 产 品 目， 在 筛余 ， 检测 不 出铁 含量 ， 品质 量好 并 产 吨钛 白电耗低等 。 值得关注的是河南新乡四达有限公司产 一 立式盘磨机 ， 曾对国产金红石和锐钛 型两 种钛 白粉进行 试磨 ， 称 ， 据 金红石 型磨量 为 锐钛 型磨 量 为 ， ， 最后 产品 规格 ， 金红 石型最 大粒 径 最小 ， 均 比表 面积 。 ， 上述 测 试结 ， 平 ， 从 果来看 ， 磨机 磨 出钛 白粉 的粒 径还是 不错 的 ， 尚未经试 生产 验证 。 但 近 十年 来 ， 国钛 白粉工业 引进 装置 国产化取 得 了长足的进 展 ， 大 型雷蒙磨 、 我 除 湿磨 外 ， 几 乎都实现了 国产化 ， 型雷 蒙 磨是 我 们在国产化道 路上要攻 克 的重要 堡垒 ， 大 愿钛 白行业 和机械 行业的同仁 。 携手 共进 。 大型雷蒙 磨的研 究开 发列为重要课 题 ， 日实现设 备 国产化 。 把 早 后处 理 后处理 技术 生 产金红 石型钛 白粉必 要环节 。 润湿 粗钛白经雷蒙磨粉碎之后得到 物料， 加入水和分散剂 ， 并控制一定的 值， 将其制 成 浆料 ， 度约 为 这个过 程通常 叫做润湿 ， 浓 ， 该项技 术国 内 已掌 握 。 湿 磨分 级 维普资讯 年 中国化 工学会 无机盐 学术年 会 国内 已引进 的三套装置未设 湿磨 装 置 。最近 建设 的 白装置 ， 钛 考虑到提 高产 品档次 ， 包膜粒子 的细度和均匀性 至关 重 要 ， 增设 了湿磨 分级装置 。 故 国 内某钛 白粉厂 ， 湿磨机 选用 德 国耐 驰 （ 公司 产的 ） 一 将湿 磨和分 级 ， 在一个设 备 内完成 ， 简化 了工 艺流程 ， 该设 备 能保证 出来 的粒子 小于 可连续操 作 ， ， 该 机 已在生 产线上运 行。 化学 处理 ， 化学 处理 ， 也就是通 常所说 的包膜 。 膜罐 已实现 了大 型化 ， 包 包膜 主要是 化学原料的选 择 ， 国内 已有 成熟经验 ， 并不断开 发新的牌 号 。至于包膜 原料配 比， 操作 条件 及控制手段等 已实现 控制 。 干 燥 化学 处理后 的二氧化钛浆料 ， 经过 滤 后 的 ： 的干燥 有三种方法 ， 如喷 雾干燥 、 带式 干燥 和旋转 闪蒸 干燥 。国内小钛 白厂 和二套 引进 装置 采 用的是带 式干 燥机 ， 干机 国产化 带 已取 得进 展 ， 如带 宽 带长 ， 型带 干 机国产 化 的样 机 已在 生产 线上安装完 毕 ， 久将 ， 大 不 投入试 运行 。国外引进 白装置 ， 一套 采用喷 雾干燥 ， 钛 有 运行情 况 良好 。旋转 闪蒸干燥 在 国外 已有业 绩 ， 内自行设 计 、 造的 旋 转闪 蒸干燥 已在 四川某钛 白粉 厂生产线上运行 。 国 制 选 择干 燥方 法时 ， 要视 干燥前 滤饼 的 含水量 而定 ， 采用 压滤 机对 滤饼 洗涤脱 水 ， 如 宜选 用 旋转闪 蒸干燥 或带式干燥 。若用真 空转 鼓过 滤 机 ， 则选 用喷 雾干燥 为宜 。 汽 粉及包 装 汽 粉是 超微 粉碎 ， 要求 成品的 细度 粒 度分 布在 一定