金紅石型鈦白粉工藝流程簡介

工藝流程

1. 鈦鐵礦粉碎

拆包后(hou)(hou)的散裝鈦鐵礦(kuang)(kuang)由自卸車運至(zhi)(zhi)原礦(kuang)(kuang)庫，經(jing)(jing)(jing)鏟車加料(liao)至(zhi)(zhi)斗式提升(sheng)機(ji)(ji)，再經(jing)(jing)(jing)鏈(lian)式輸送(song)(song)機(ji)(ji)送(song)(song)入(ru)磨(mo)(mo)(mo)前貯斗。經(jing)(jing)(jing)電子秤稱重量后(hou)(hou)加入(ru)磨(mo)(mo)(mo)機(ji)(ji)，磨(mo)(mo)(mo)后(hou)(hou)料(liao)由循(xun)環風(feng)(feng)機(ji)(ji)送(song)(song)至(zhi)(zhi)分(fen)級(ji)機(ji)(ji)進(jin)(jin)行粗細分(fen)選(xuan)，細度不合(he)格的物(wu)料(liao)經(jing)(jing)(jing)返料(liao)鏈(lian)運機(ji)(ji)返回磨(mo)(mo)(mo)機(ji)(ji)重磨(mo)(mo)(mo)。細度合(he)格礦(kuang)(kuang)粉隨風(feng)(feng)進(jin)(jin)入(ru)旋風(feng)(feng)分(fen)離礦(kuang)(kuang)粉后(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)循(xun)環風(feng)(feng)機(ji)(ji)，一部分(fen)熱風(feng)(feng)回到磨(mo)(mo)(mo)前與熱風(feng)(feng)爐供(gong)給(gei)的熱風(feng)(feng)一起進(jin)(jin)磨(mo)(mo)(mo)供(gong)研磨(mo)(mo)(mo)與干(gan)燥(zao)，并(bing)把磨(mo)(mo)(mo)后(hou)(hou)物(wu)料(liao)帶出磨(mo)(mo)(mo)機(ji)(ji)，一部分(fen)熱風(feng)(feng)回到磨(mo)(mo)(mo)后(hou)(hou)作(zuo)為輸送(song)(song)的分(fen)級(ji)所需風(feng)(feng)量的補充。多余的含塵氣體經(jing)(jing)(jing)布(bu)袋收塵器凈化后(hou)(hou)由風(feng)(feng)機(ji)(ji)排空。

旋風和布袋收塵器的礦(kuang)粉(fen)(fen)(fen)由鏈式輸送(song)機集中(zhong)送(song)入(ru)礦(kuang)粉(fen)(fen)(fen)貯斗(dou)轉由斗(dou)式提升機、鏈式輸送(song)機送(song)至酸解的計量貯斗(dou)待用，或送(song)入(ru)礦(kuang)粉(fen)(fen)(fen)的緩沖貯倉貯存。

2.酸解-泥漿處理

由硫酸裝置(zhi)送來的(de)(de)95%（或91%）硫酸進入(ru)本工序設(she)置(zhi)的(de)(de)硫酸貯槽(cao)經(jing)計量加入(ru)到預混(hun)合(he)槽(cao)，與來自(zi)原(yuan)礦粉碎工段經(jing)計量后的(de)(de)鈦精礦在預混(hun)合(he)槽(cao)經(jing)攪拌(ban)充分混(hun)合(he)，混(hun)合(he)均勻后經(jing)分配器(qi)放(fang)入(ru)選定的(de)(de)酸解罐中。

用蒸(zheng)汽(qi)加(jia)熱引發酸(suan)(suan)(suan)(suan)解反(fan)(fan)應(ying)。酸(suan)(suan)(suan)(suan)解反(fan)(fan)應(ying)使鈦鐵礦中(zhong)的大部分金屬(shu)氧化物(wu)(wu)與硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)發生反(fan)(fan)應(ying)，其中(zhong)鈦以硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)氧鈦的形(xing)式作為分解產物(wu)(wu)。酸(suan)(suan)(suan)(suan)解反(fan)(fan)應(ying)為放熱反(fan)(fan)應(ying)，反(fan)(fan)應(ying)放出的熱量使酸(suan)(suan)(suan)(suan)解罐中(zhong)的物(wu)(wu)料溫度(du)迅速(su)升高(gao)至180℃～200℃左右，溫度(du)的升高(gao)加(jia)速(su)了酸(suan)(suan)(suan)(suan)解反(fan)(fan)應(ying)的進行。

酸解(jie)主反應完成(cheng)后熟化一(yi)定(ding)時間，通過儀表計量(liang)(liang)加水浸取(qu)，浸取(qu)一(yi)段時間調整鈦(tai)液(ye)中的三(san)價鈦(tai)離子含量(liang)(liang)及F值。浸取(qu)完成(cheng)后的鈦(tai)液(ye)用泵送到沉降工序。

酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)反應(ying)產生的(de)酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)氣(qi)中(zhong)含有大(da)量的(de)水(shui)(shui)(shui)蒸氣(qi)及(ji)微量的(de)礦(kuang)粉(fen)塵(chen)、二氧化硫(liu)(liu)、三氧化硫(liu)(liu)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)霧(wu)等污染物(wu)質。通(tong)過(guo)管道將酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)氣(qi)引至酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)罐主煙(yan)囪中(zhong)，將水(shui)(shui)(shui)池(chi)中(zhong)的(de)堿性水(shui)(shui)(shui)通(tong)過(guo)水(shui)(shui)(shui)泵噴射進入酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)罐主煙(yan)囪，洗(xi)滌除去酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)氣(qi)中(zhong)的(de)礦(kuang)粉(fen)塵(chen)及(ji)二氧化硫(liu)(liu)等污染物(wu)質，并將酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)氣(qi)冷卻至50℃左(zuo)右，洗(xi)滌后(hou)的(de)酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)氣(qi)通(tong)過(guo)酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)罐煙(yan)囪40米高點達標排放。洗(xi)滌廢水(shui)(shui)(shui)設冷卻塔循環使用，并用其(qi)中(zhong)一(yi)部分輸送酸(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)泥渣至污水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)場，分離(li)部分未反應(ying)礦(kuang)粉(fen)后(hou)進入污水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)場同(tong)其(qi)它酸(suan)(suan)性廢水(shui)(shui)(shui)一(yi)并中(zhong)和(he)處(chu)理(li)。

將改性好的絮凝劑(ji)加(jia)(jia)入(ru)到絮凝劑(ji)溶(rong)解槽(cao)，加(jia)(jia)水通過蒸汽加(jia)(jia)熱使(shi)絮凝劑(ji)溶(rong)解，絮凝劑(ji)稀釋到使(shi)用濃度后送入(ru)絮凝劑(ji)計量(liang)槽(cao)。

稀釋(shi)后的絮(xu)凝劑按(an)照(zhao)一定(ding)的比(bi)(bi)例通過比(bi)(bi)值流量(liang)調節方式與(yu)酸(suan)解后的硫酸(suan)鈦(tai)(tai)液(ye)(ye)一道加(jia)入(ru)沉降(jiang)槽。在(zai)(zai)絮(xu)凝劑的絮(xu)凝作用(yong)下，鈦(tai)(tai)液(ye)(ye)中未反應的鈦(tai)(tai)礦和其(qi)它不溶性的雜(za)質在(zai)(zai)沉降(jiang)槽內(nei)以(yi)泥(ni)漿的形式沉降(jiang)到沉降(jiang)槽的底部。吸取沉降(jiang)槽上(shang)部澄清合格的清鈦(tai)(tai)液(ye)(ye)用(yong)泵送鈦(tai)(tai)液(ye)(ye)熱過濾工序進一步凈(jing)化。

沉(chen)降槽底部的泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)待積累到一定位置后用泵送到泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)處理工序(xu)，泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)在泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)槽中通過蒸(zheng)汽間接(jie)加熱(re)，加熱(re)后的泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)用板框過濾，濾液返回(hui)到沉(chen)降槽，泥(ni)(ni)渣用壓縮空氣吹干，直接(jie)送泥(ni)(ni)渣場堆放。

3.過濾-結晶-分離

由酸解-沉降工序來的(de)鈦(tai)液加(jia)入(ru)助(zhu)濾(lv)(lv)劑木屑粉或硅藻土，經混合均勻后(hou)(hou)泵(beng)送(song)至鈦(tai)液板(ban)框進(jin)行(xing)一次控制過(guo)濾(lv)(lv)，除(chu)去(qu)鈦(tai)液中(zhong)的(de)雜質。除(chu)雜后(hou)(hou)的(de)鈦(tai)液進(jin)入(ru)真空結晶系(xi)統，亞(ya)(ya)鐵結晶析出。達(da)到(dao)放(fang)料終溫后(hou)(hou)去(qu)圓盤(pan)分(fen)離機(ji)分(fen)離硫(liu)酸亞(ya)(ya)鐵。亞(ya)(ya)鐵去(qu)堆場進(jin)行(xing)包裝，叉車送(song)至亞(ya)(ya)鐵庫。濾(lv)(lv)液進(jin)入(ru)稀(xi)鈦(tai)液貯槽再泵(beng)至以木炭為助(zhu)濾(lv)(lv)層的(de)板(ban)框壓(ya)濾(lv)(lv)機(ji)中(zhong)進(jin)行(xing)二(er)次精過(guo)濾(lv)(lv)。

4.濃縮-水解

合格的(de)清(qing)鈦(tai)液(ye)(ye)經泵送入(ru)(ru)鈦(tai)液(ye)(ye)預熱器，用蒸汽冷凝水預熱后進(jin)入(ru)(ru)薄膜蒸發器，使(shi)之濃(nong)度提高至200 g/l，然后進(jin)入(ru)(ru)濃(nong)鈦(tai)液(ye)(ye)貯槽。二(er)次蒸汽同一次控(kong)制過濾的(de)鈦(tai)液(ye)(ye)換熱后進(jin)氣壓式冷凝器，不凝性氣體由水環(huan)泵排空。

濃(nong)鈦(tai)液(ye)(ye)(ye)貯槽中(zhong)的(de)鈦(tai)液(ye)(ye)(ye)由(you)鈦(tai)液(ye)(ye)(ye)泵送(song)入濃(nong)鈦(tai)液(ye)(ye)(ye)預(yu)熱(re)器(qi)(qi)，通(tong)過蒸汽(qi)盤管(guan)加熱(re)，預(yu)先(xian)制備好的(de)外加晶(jing)種(zhong)送(song)入水(shui)解(jie)槽中(zhong)，再將(jiang)預(yu)熱(re)好的(de)濃(nong)鈦(tai)液(ye)(ye)(ye)放入水(shui)解(jie)槽中(zhong)進(jin)入微壓水(shui)解(jie)過程，然(ran)后經偏鈦(tai)酸(suan)冷卻器(qi)(qi)進(jin)入偏鈦(tai)酸(suan)貯槽再由(you)偏鈦(tai)酸(suan)漿(jiang)料泵送(song)至水(shui)洗(xi)工段(duan)。5.一次(ci)水(shui)洗(xi)-漂白(bai)-二(er)次(ci)水(shui)洗(xi)-鹽處理工序：

在漂(piao)(piao)白(bai)罐中加入硫酸、三價鈦(tai)液對偏鈦(tai)酸進行(xing)漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)白(bai)后加入煅燒(shao)晶(jing)種。煅燒(shao)晶(jing)種用(yong)(yong)二次水洗合格的(de)偏鈦(tai)酸制(zhi)備，用(yong)(yong)氫氧化鈉溶(rong)液溶(rong)解使(shi)之生(sheng)成鈦(tai)酸鈉，鈦(tai)酸鈉水洗合格后用(yong)(yong)鹽酸進行(xing)酸溶(rong)，酸溶(rong)后的(de)TiO2具有金(jin)紅石(shi)(shi)型結構。加入漂(piao)(piao)白(bai)后的(de)漿料中，作為金(jin)紅石(shi)(shi)型轉化的(de)晶(jing)種。

漂白后(hou)(hou)的偏鈦酸(suan)(suan)(suan)用(yong)泵送(song)(song)至二次水洗隔膜壓濾機洗滌。用(yong)溫水進行漂洗，漂洗合格后(hou)(hou)，將濾餅卸至打漿后(hou)(hou)用(yong)泵送(song)(song)至偏鈦酸(suan)(suan)(suan)貯(zhu)槽(cao)中，經密度(du)控(kong)制槽(cao)調節密度(du)后(hou)(hou)泵送(song)(song)至鹽處理罐加(jia)入磷酸(suan)(suan)(suan)和碳酸(suan)(suan)(suan)鉀(jia)然后(hou)(hou)送(song)(song)煅(duan)燒(shao)工序。

水洗(xi)初濾酸(suan)作(zuo)為廢(fei)酸(suan)回(hui)收。漂洗(xi)洗(xi)水返(fan)回(hui)作(zuo)一(yi)次(ci)洗(xi)水，整(zheng)個過程完全自動化操(cao)作(zuo)。

三(san)價鈦采用(yong)經一次(ci)水洗后偏鈦酸制備(bei)。在三(san)價鈦制備(bei)罐(guan)內(nei)加入偏鈦酸、硫酸加熱酸溶(rong)后用(yong)鋁粉(fen)還(huan)原，保溫、冷卻后存(cun)放待(dai)用(yong)。

鹽(yan)處理劑(ji)采(cai)用工(gong)業純碳(tan)酸鉀或氫氧化(hua)鉀和磷酸。鉀鹽(yan)在(zai)溶(rong)解槽(cao)中(zhong)溶(rong)解后送計(ji)量(liang)槽(cao)備(bei)用。外購磷酸由槽(cao)車運來后卸至磷酸貯槽(cao)，由泵泵至計(ji)量(liang)槽(cao)供(gong)給鹽(yan)處理用。鹽(yan)處理漿料中(zhong)尚(shang)需加(jia)入金紅(hong)石(shi)型轉化(hua)的促進劑(ji)，促進劑(ji)有氧化(hua)鋅和氧化(hua)鋁兩種，多數都是加(jia)入氧化(hua)鋅也可(ke)加(jia)入Al2O3。

5.煅燒工序

鹽(yan)處理(li)后(hou)的(de)料漿送(song)至(zhi)(zhi)煅燒工(gong)序偏鈦酸(suan)料漿貯槽，由(you)泵送(song)至(zhi)(zhi)隔膜壓濾(lv)機進行壓濾(lv)，濾(lv)餅卸至(zhi)(zhi)偏鈦酸(suan)貯斗(dou)，底部皮帶輸送(song)至(zhi)(zhi)加料螺旋加入至(zhi)(zhi)窯(yao)(yao)內進行煅燒。隨(sui)窯(yao)(yao)的(de)轉(zhuan)動，物料向前移動，經與高溫氣(qi)體逆流(liu)接觸，逐步完成脫水、脫硫以及晶型轉(zhuan)化至(zhi)(zhi)窯(yao)(yao)頭落入下料管，經雙翻(fan)板(ban)閥至(zhi)(zhi)冷卻轉(zhuan)筒同(tong)空氣(qi)進行間接熱交換后(hou)被(bei)冷卻。從冷卻轉(zhuan)筒出來的(de)物料由(you)斗(dou)提機輸送(song)螺旋送(song)至(zhi)(zhi)大料倉(cang)，貯存并供(gong)給中間粉碎的(de)輥(gun)壓磨進行粉碎。

離(li)開窯尾的煅燒尾氣(qi)經旋風(feng)收塵器收塵，進(jin)入(ru)(ru)文丘里洗滌器或冷卻塔同廢(fei)酸(suan)換(huan)熱使之廢(fei)酸(suan)中部分水份蒸(zheng)發，同時降低尾氣(qi)溫度，再經水洗塔降溫后(hou)(hou)的尾氣(qi)進(jin)入(ru)(ru)堿(jian)洗塔電除霧器除去酸(suan)霧和粉塵，最后(hou)(hou)經風(feng)機由煙(yan)囪排放。

6.中粉

來自煅(duan)燒(shao)(shao)工段的TiO2煅(duan)燒(shao)(shao)料(liao)，通過斗提機螺旋輸送機進入大貯倉(cang)，再經螺旋輸送機送入磨(mo)前(qian)TiO2貯斗，磨(mo)粉時物料(liao)經星形給(gei)料(liao)器、螺旋輸送機加入輥(gun)壓磨(mo)，磨(mo)碎、潤濕分(fen)散后進入砂磨(mo)機，磨(mo)細后送至(zhi)TiO2漿料(liao)貯槽然后泵至(zhi)后處理(li)表面處理(li)罐進行后處理(li)。

7.表面處理

表面(mian)處理的(de)目的(de)，旨在(zai)提高二氧化(hua)鈦顏料的(de)應用(yong)性(xing)(xing)能，生產出(chu)高檔(dang)次的(de)產品。通過在(zai)二氧化(hua)鈦粒(li)子包(bao)覆諸(zhu)如硅、鋁、鋯等氧化(hua)物或者一些有機物，增加(jia)顏料的(de)耐侯性(xing)(xing)、抗粉化(hua)性(xing)(xing)和在(zai)溶劑中分散性(xing)(xing)能以及降低光化(hua)學活性(xing)(xing)等。

后(hou)(hou)處理實際(ji)上(shang)包(bao)括一系列工序，首先是將已經粉碎好的中(zhong)間產品(pin)，用除(chu)鹽水(shui)打漿加入硅酸鈉、稀堿液使(shi)之充分(fen)(fen)分(fen)(fen)散(san)并(bing)調整PH值(zhi)，然后(hou)(hou)經過濕磨分(fen)(fen)級去除(chu)粗粒子，再送去表面處理罐進行化學包(bao)膜處理。

包(bao)膜(mo)過程可以理解為(wei)酸堿中和的(de)一些復分解反應，目的(de)是使之鹽(yan)類變成氧化物包(bao)覆于(yu)二氧化鈦(tai)表面。

包膜后的(de)二氧化(hua)鈦用(yong)除鹽(yan)水(shui)洗(xi)滌，水(shui)洗(xi)過(guo)程(cheng)基(ji)本上同(tong)偏鈦酸(suan)水(shui)洗(xi)，這里主要除去(qu)包膜時產生(sheng)的(de)鹽(yan)類(lei)雜質。洗(xi)滌合格后的(de)二氧化(hua)鈦送去(qu)干燥，干燥后的(de)二氧化(hua)鈦用(yong)引(yin)進的(de)氣粉機(ji)粉碎。在(zai)后處理工序除純鈦液外還包括一(yi)系(xi)列的(de)包膜劑制備。諸如硫(liu)酸(suan)鋁、硅酸(suan)鈉、稀硫(liu)酸(suan)、稀堿液等的(de)制備。