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(tai)鐵(tie)礦(kuang)由(you)自(zi)卸車運(yun)至原礦(kuang)庫(ku)，經(jing)鏟車加料至斗式提升機(ji)，再(zai)經(jing)鏈式輸送(song)機(ji)送(song)入磨(mo)前貯斗。經(jing)電子(zi)秤(cheng)稱(cheng)重(zhong)量后(hou)(hou)加入磨(mo)機(ji)，磨(mo)后(hou)(hou)料由(you)循環風(feng)(feng)機(ji)送(song)至分級(ji)機(ji)進(jin)(jin)行粗細(xi)分選，細(xi)度(du)不合格的物料經(jing)返料鏈運(yun)機(ji)返回(hui)磨(mo)機(ji)重(zhong)磨(mo)。細(xi)度(du)合格礦(kuang)粉隨風(feng)(feng)進(jin)(jin)入旋風(feng)(feng)分離(li)礦(kuang)粉后(hou)(hou)進(jin)(jin)入循環風(feng)(feng)機(ji)，一(yi)部(bu)分熱(re)風(feng)(feng)回(hui)到(dao)磨(mo)前與熱(re)風(feng)(feng)爐(lu)供給的熱(re)風(feng)(feng)一(yi)起進(jin)(jin)磨(mo)供研磨(mo)與干燥(zao)，并把磨(mo)后(hou)(hou)物料帶出磨(mo)機(ji)，一(yi)部(bu)分熱(re)風(feng)(feng)回(hui)到(dao)磨(mo)后(hou)(hou)作為(wei)輸送(song)的分級(ji)所需(xu)風(feng)(feng)量的補充。多余的含塵氣體經(jing)布袋收塵器凈化后(hou)(hou)由(you)風(feng)(feng)機(ji)排空。

旋風和(he)布袋收(shou)塵器的礦(kuang)粉(fen)由鏈式輸送(song)機集中(zhong)送(song)入(ru)礦(kuang)粉(fen)貯(zhu)斗(dou)轉由斗(dou)式提升(sheng)機、鏈式輸送(song)機送(song)至酸解的計量貯(zhu)斗(dou)待用，或送(song)入(ru)礦(kuang)粉(fen)的緩(huan)沖(chong)貯(zhu)倉貯(zhu)存。

2.酸解-泥漿處理

由硫(liu)酸裝置(zhi)(zhi)送來的95%（或91%）硫(liu)酸進入(ru)(ru)本工序設置(zhi)(zhi)的硫(liu)酸貯槽經計量加入(ru)(ru)到(dao)預(yu)混合(he)(he)槽，與來自原礦粉(fen)碎工段經計量后(hou)的鈦精礦在預(yu)混合(he)(he)槽經攪拌充分(fen)(fen)混合(he)(he)，混合(he)(he)均勻后(hou)經分(fen)(fen)配器放入(ru)(ru)選定的酸解罐中(zhong)。

用蒸汽加熱(re)(re)(re)引發(fa)酸解(jie)反應(ying)。酸解(jie)反應(ying)使(shi)鈦鐵礦中(zhong)的(de)(de)大部分金屬(shu)氧(yang)化物(wu)(wu)與硫酸發(fa)生反應(ying)，其中(zhong)鈦以硫酸氧(yang)鈦的(de)(de)形式作(zuo)為(wei)分解(jie)產物(wu)(wu)。酸解(jie)反應(ying)為(wei)放熱(re)(re)(re)反應(ying)，反應(ying)放出的(de)(de)熱(re)(re)(re)量使(shi)酸解(jie)罐中(zhong)的(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)溫度迅速升(sheng)高至180℃～200℃左右(you)，溫度的(de)(de)升(sheng)高加速了酸解(jie)反應(ying)的(de)(de)進行(xing)。

酸解主反應完(wan)(wan)成后(hou)熟化一定(ding)時間，通過儀表(biao)計量加(jia)水浸取(qu)，浸取(qu)一段時間調整(zheng)鈦液中的(de)三價鈦離(li)子含量及F值。浸取(qu)完(wan)(wan)成后(hou)的(de)鈦液用泵送到沉降工序。

酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)反應產生的(de)酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)(wei)氣中含有(you)大量(liang)的(de)水(shui)蒸氣及(ji)微量(liang)的(de)礦粉塵、二(er)氧(yang)化硫(liu)、三氧(yang)化硫(liu)、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)霧等(deng)污(wu)染物質。通過管(guan)道將酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)(wei)氣引至(zhi)酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)罐(guan)主(zhu)煙(yan)囪中，將水(shui)池(chi)中的(de)堿性水(shui)通過水(shui)泵噴射進(jin)(jin)入(ru)酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)罐(guan)主(zhu)煙(yan)囪，洗滌(di)(di)除(chu)去(qu)酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)(wei)氣中的(de)礦粉塵及(ji)二(er)氧(yang)化硫(liu)等(deng)污(wu)染物質，并(bing)將酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)(wei)氣冷(leng)卻至(zhi)50℃左右(you)，洗滌(di)(di)后(hou)的(de)酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)尾(wei)(wei)氣通過酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)罐(guan)煙(yan)囪40米高(gao)點達(da)標排(pai)放(fang)。洗滌(di)(di)廢水(shui)設(she)冷(leng)卻塔循環使用(yong)，并(bing)用(yong)其(qi)中一(yi)部分輸送(song)酸(suan)(suan)(suan)解(jie)(jie)(jie)泥渣至(zhi)污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)場，分離部分未反應礦粉后(hou)進(jin)(jin)入(ru)污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)場同(tong)其(qi)它酸(suan)(suan)(suan)性廢水(shui)一(yi)并(bing)中和處(chu)(chu)理(li)。

將(jiang)改性好的絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)加(jia)入到絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)溶(rong)(rong)解槽(cao)，加(jia)水通過蒸汽加(jia)熱使(shi)絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)溶(rong)(rong)解，絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)稀釋到使(shi)用濃度后送入絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)計量槽(cao)。

稀(xi)釋后(hou)的(de)(de)(de)絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)按(an)照一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)比(bi)例通過(guo)比(bi)值流量調(diao)節方式與酸解后(hou)的(de)(de)(de)硫(liu)酸鈦(tai)液(ye)一(yi)道(dao)加入沉(chen)降(jiang)(jiang)槽。在絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)絮(xu)(xu)凝(ning)作用(yong)(yong)下(xia)，鈦(tai)液(ye)中未(wei)反應的(de)(de)(de)鈦(tai)礦和其它不溶性的(de)(de)(de)雜質(zhi)在沉(chen)降(jiang)(jiang)槽內以(yi)泥(ni)漿的(de)(de)(de)形式沉(chen)降(jiang)(jiang)到沉(chen)降(jiang)(jiang)槽的(de)(de)(de)底部。吸(xi)取沉(chen)降(jiang)(jiang)槽上部澄清合格的(de)(de)(de)清鈦(tai)液(ye)用(yong)(yong)泵送鈦(tai)液(ye)熱(re)過(guo)濾工序進一(yi)步凈化。

沉(chen)降槽底部(bu)的泥(ni)漿待積(ji)累到(dao)(dao)一(yi)定(ding)位置后用(yong)(yong)泵送到(dao)(dao)泥(ni)漿處理工(gong)序，泥(ni)漿在泥(ni)漿槽中通過蒸汽間接加熱(re)，加熱(re)后的泥(ni)漿用(yong)(yong)板(ban)框過濾，濾液返回(hui)到(dao)(dao)沉(chen)降槽，泥(ni)渣(zha)用(yong)(yong)壓(ya)縮(suo)空氣吹干，直接送泥(ni)渣(zha)場堆(dui)放。

3.過濾-結晶-分離

由酸(suan)解(jie)-沉降工(gong)序來的(de)(de)(de)鈦液(ye)(ye)加入(ru)助(zhu)濾(lv)劑木屑(xie)粉或硅(gui)藻土，經(jing)混合均勻后(hou)泵送至(zhi)鈦液(ye)(ye)板(ban)框進行一次控制過濾(lv)，除去鈦液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)雜質。除雜后(hou)的(de)(de)(de)鈦液(ye)(ye)進入(ru)真空結(jie)晶(jing)系(xi)統，亞(ya)鐵(tie)(tie)結(jie)晶(jing)析(xi)出。達到放料(liao)終溫后(hou)去圓盤分離(li)機(ji)分離(li)硫酸(suan)亞(ya)鐵(tie)(tie)。亞(ya)鐵(tie)(tie)去堆場進行包裝，叉車(che)送至(zhi)亞(ya)鐵(tie)(tie)庫。濾(lv)液(ye)(ye)進入(ru)稀鈦液(ye)(ye)貯槽再泵至(zhi)以木炭為助(zhu)濾(lv)層的(de)(de)(de)板(ban)框壓(ya)濾(lv)機(ji)中(zhong)進行二次精過濾(lv)。

4.濃縮-水解

合格的清鈦(tai)液(ye)經(jing)泵(beng)(beng)送入(ru)鈦(tai)液(ye)預(yu)(yu)熱器(qi)，用蒸汽(qi)(qi)冷凝(ning)水預(yu)(yu)熱后(hou)進(jin)入(ru)薄膜蒸發(fa)器(qi)，使之濃度提高至(zhi)200 g/l，然后(hou)進(jin)入(ru)濃鈦(tai)液(ye)貯槽(cao)。二(er)次蒸汽(qi)(qi)同一次控制過濾的鈦(tai)液(ye)換(huan)熱后(hou)進(jin)氣壓式冷凝(ning)器(qi)，不凝(ning)性氣體由水環泵(beng)(beng)排空。

濃(nong)鈦(tai)(tai)液(ye)貯槽(cao)中的鈦(tai)(tai)液(ye)由鈦(tai)(tai)液(ye)泵(beng)送入(ru)濃(nong)鈦(tai)(tai)液(ye)預熱器(qi)(qi)，通過蒸汽盤管加(jia)熱，預先制備(bei)好的外加(jia)晶種送入(ru)水(shui)解(jie)槽(cao)中，再將預熱好的濃(nong)鈦(tai)(tai)液(ye)放(fang)入(ru)水(shui)解(jie)槽(cao)中進入(ru)微壓(ya)水(shui)解(jie)過程，然后(hou)經偏鈦(tai)(tai)酸(suan)冷卻器(qi)(qi)進入(ru)偏鈦(tai)(tai)酸(suan)貯槽(cao)再由偏鈦(tai)(tai)酸(suan)漿料(liao)泵(beng)送至水(shui)洗工段。5.一(yi)次水(shui)洗-漂白-二次水(shui)洗-鹽處理工序(xu)：

在(zai)漂白罐中加(jia)入硫酸、三價(jia)鈦(tai)(tai)液對偏鈦(tai)(tai)酸進行漂白，漂白后(hou)加(jia)入煅燒晶種。煅燒晶種用二(er)次(ci)水洗(xi)合格的(de)(de)(de)偏鈦(tai)(tai)酸制備，用氫氧(yang)化(hua)鈉(na)溶液溶解使之生(sheng)成鈦(tai)(tai)酸鈉(na)，鈦(tai)(tai)酸鈉(na)水洗(xi)合格后(hou)用鹽酸進行酸溶，酸溶后(hou)的(de)(de)(de)TiO2具(ju)有金紅石(shi)(shi)型(xing)結(jie)構。加(jia)入漂白后(hou)的(de)(de)(de)漿料中，作為金紅石(shi)(shi)型(xing)轉化(hua)的(de)(de)(de)晶種。

漂(piao)白(bai)后(hou)的(de)偏鈦(tai)酸用(yong)泵送至二(er)次水(shui)洗隔膜(mo)壓濾(lv)機洗滌。用(yong)溫水(shui)進行漂(piao)洗，漂(piao)洗合(he)格后(hou)，將(jiang)濾(lv)餅卸至打漿后(hou)用(yong)泵送至偏鈦(tai)酸貯槽中，經密度控制槽調(diao)節密度后(hou)泵送至鹽處理罐加入磷酸和(he)碳酸鉀(jia)然后(hou)送煅燒工序(xu)。

水洗(xi)初濾酸作為廢酸回收。漂洗(xi)洗(xi)水返(fan)回作一次洗(xi)水，整(zheng)個過程(cheng)完全自動(dong)化操(cao)作。

三價鈦采(cai)用經一次水洗后偏(pian)鈦酸制(zhi)備(bei)。在(zai)三價鈦制(zhi)備(bei)罐內加入偏(pian)鈦酸、硫酸加熱酸溶后用鋁(lv)粉還(huan)原，保溫、冷卻后存(cun)放待用。

鹽(yan)處理劑采用(yong)工業(ye)純(chun)碳酸(suan)鉀(jia)或(huo)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)和(he)磷酸(suan)。鉀(jia)鹽(yan)在溶解槽(cao)中溶解后送計(ji)量槽(cao)備用(yong)。外(wai)購磷酸(suan)由槽(cao)車運來后卸至磷酸(suan)貯槽(cao)，由泵泵至計(ji)量槽(cao)供給(gei)鹽(yan)處理用(yong)。鹽(yan)處理漿料中尚需(xu)加(jia)入(ru)金(jin)紅石型轉化(hua)(hua)的促(cu)進劑，促(cu)進劑有氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋅(xin)和(he)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁兩種(zhong)，多(duo)數都是加(jia)入(ru)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋅(xin)也可加(jia)入(ru)Al2O3。

5.煅燒工序

鹽處(chu)理后的(de)(de)料(liao)(liao)漿送(song)至(zhi)(zhi)煅(duan)燒工(gong)序(xu)偏鈦酸料(liao)(liao)漿貯(zhu)槽，由泵送(song)至(zhi)(zhi)隔膜壓濾(lv)(lv)機進(jin)行(xing)壓濾(lv)(lv)，濾(lv)(lv)餅(bing)卸至(zhi)(zhi)偏鈦酸貯(zhu)斗(dou)，底部皮帶輸送(song)至(zhi)(zhi)加料(liao)(liao)螺(luo)旋(xuan)加入至(zhi)(zhi)窯(yao)內進(jin)行(xing)煅(duan)燒。隨窯(yao)的(de)(de)轉動(dong)，物(wu)料(liao)(liao)向前移動(dong)，經與高溫氣(qi)體(ti)逆(ni)流接觸(chu)，逐(zhu)步完成脫水、脫硫(liu)以及(ji)晶型(xing)轉化(hua)至(zhi)(zhi)窯(yao)頭落入下(xia)料(liao)(liao)管，經雙(shuang)翻板(ban)閥至(zhi)(zhi)冷(leng)卻轉筒同空氣(qi)進(jin)行(xing)間(jian)接熱交換(huan)后被冷(leng)卻。從冷(leng)卻轉筒出來(lai)的(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)由斗(dou)提(ti)機輸送(song)螺(luo)旋(xuan)送(song)至(zhi)(zhi)大料(liao)(liao)倉，貯(zhu)存并(bing)供給中間(jian)粉(fen)碎的(de)(de)輥壓磨進(jin)行(xing)粉(fen)碎。

離開窯尾(wei)的煅(duan)燒(shao)尾(wei)氣經(jing)旋風(feng)收塵(chen)器收塵(chen)，進入文丘里洗滌器或冷卻塔(ta)同廢(fei)酸(suan)(suan)換熱使之廢(fei)酸(suan)(suan)中部分水份蒸發，同時降(jiang)低尾(wei)氣溫(wen)度，再經(jing)水洗塔(ta)降(jiang)溫(wen)后的尾(wei)氣進入堿洗塔(ta)電除(chu)霧器除(chu)去酸(suan)(suan)霧和粉塵(chen)，最后經(jing)風(feng)機由(you)煙囪排放。

6.中粉

來自煅燒工(gong)段的TiO2煅燒料(liao)(liao)，通(tong)過斗(dou)提機螺旋輸送機進入大貯倉，再(zai)經螺旋輸送機送入磨(mo)前TiO2貯斗(dou)，磨(mo)粉時物(wu)料(liao)(liao)經星(xing)形給料(liao)(liao)器、螺旋輸送機加入輥(gun)壓磨(mo)，磨(mo)碎、潤濕分散后(hou)進入砂磨(mo)機，磨(mo)細后(hou)送至(zhi)TiO2漿料(liao)(liao)貯槽然后(hou)泵至(zhi)后(hou)處(chu)理(li)表(biao)面處(chu)理(li)罐進行后(hou)處(chu)理(li)。

7.表面處理

表(biao)面處理的(de)目的(de)，旨在(zai)(zai)提(ti)高二(er)氧(yang)化(hua)(hua)鈦顏料的(de)應用性(xing)能(neng)，生產(chan)出高檔次的(de)產(chan)品(pin)。通過在(zai)(zai)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)鈦粒子包覆諸如硅、鋁、鋯等氧(yang)化(hua)(hua)物或者一些有機(ji)物，增加顏料的(de)耐(nai)侯(hou)性(xing)、抗粉化(hua)(hua)性(xing)和在(zai)(zai)溶劑中分散性(xing)能(neng)以及降低(di)光化(hua)(hua)學活性(xing)等。

后(hou)處理(li)實際(ji)上包(bao)括一系列工序，首先是將已經粉碎(sui)好的中間產品，用除(chu)鹽水打(da)漿加(jia)入硅酸(suan)鈉、稀堿液使之充分分散(san)并(bing)調整PH值，然(ran)后(hou)經過濕磨分級去除(chu)粗粒(li)子，再送去表(biao)面處理(li)罐進行化學包(bao)膜處理(li)。

包膜過程可以理解為酸(suan)堿中和(he)的(de)一些復分解反應，目的(de)是使之鹽(yan)類變成氧化物包覆于二氧化鈦表面。

包(bao)(bao)膜(mo)后(hou)的(de)(de)二(er)氧(yang)化鈦(tai)用除鹽水(shui)洗(xi)滌，水(shui)洗(xi)過程基本(ben)上同偏鈦(tai)酸(suan)水(shui)洗(xi)，這里(li)主要除去(qu)包(bao)(bao)膜(mo)時產生的(de)(de)鹽類雜質。洗(xi)滌合格后(hou)的(de)(de)二(er)氧(yang)化鈦(tai)送去(qu)干燥(zao)，干燥(zao)后(hou)的(de)(de)二(er)氧(yang)化鈦(tai)用引進的(de)(de)氣粉(fen)機粉(fen)碎。在后(hou)處理工序除純鈦(tai)液(ye)外(wai)還包(bao)(bao)括一系列的(de)(de)包(bao)(bao)膜(mo)劑制備。諸如硫酸(suan)鋁(lv)、硅酸(suan)鈉、稀硫酸(suan)、稀堿液(ye)等的(de)(de)制備。