一种硫酸法钛白酸解装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种硫酸法钛白酸解装置及方法。所述装置包括酸解锅、浆料泵、下料器和浆液管道，浆液管道的一端位于酸解锅中的钛液液面之内，浆液管道的另一端与酸解锅中的钛液的中部连通，下料器盛装有还原铁粉并与浆液管道连通，以将还原铁粉提供至浆液管道内，浆料泵设置在浆液管道中并能够将钛液从浆料管道的所述一端泵至所述另一端。所述方法通过上述装置向酸解钛液中加入铁粉，以将酸解钛液中的三价铁离子还原为二价铁离子。本发明专利技术能够充分发挥所加入的铁粉的还原效果，降低了还原铁粉消耗量，降低了成本，提高了还原效率，而且能够减轻钛白生产后续工段中真空结晶的压力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了。所述装置包括酸解锅、浆料泵、下料器和浆液管道，浆液管道的一端位于酸解锅中的钛液液面之内，浆液管道的另一端与酸解锅中的钛液的中部连通，下料器盛装有还原铁粉并与浆液管道连通，以将还原铁粉提供至浆液管道内，浆料泵设置在浆液管道中并能够将钛液从浆料管道的所述一端泵至所述另一端。所述方法通过上述装置向酸解钛液中加入铁粉，以将酸解钛液中的三价铁离子还原为二价铁离子。本专利技术能够充分发挥所加入的铁粉的还原效果，降低了还原铁粉消耗量，降低了成本，提高了还原效率，而且能够减轻钛白生产后续工段中真空结晶的压力。【专利说明】
本专利技术涉及硫酸法钛白
，具体地讲，涉及一种能够降低硫酸法钛白酸解还原所需铁粉量的装置及方法。
技术介绍
通常，硫酸法钛白酸解(以间歇酸解为例)工艺包括配酸，预混，主反应，熟化，浸取，还原，待检测指标合格后放料等步骤。通常，酸解主反应所生成的固相物质经过浸取后，变成含硫酸氧钛、硫酸亚铁和大量Fe3+杂质的溶液，生产过程中通常需要加入一定量的铁，将Fe3+杂质转变成Fe2+，以方便去除。在现有技术中，还原铁粉加入方式是从酸解锅上部直接加入到酸解锅内的钛液中，然而，专利技术人发现 :这种加入方式会导致还原铁粉首先与钛液表面的硫酸反应，并且反应形成的氢气将直接进入空气并被释放，这会造成还原铁粉耗量增加，从而导致成本增加；此外，在现有技术中，为了使钛液中的三价铁被完全还原成二价铁必须加入过量的铁粉才能实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种能够有效利用还原铁粉且成本低的硫酸法钛白酸解装置。本专利技术的一方面提供了一种硫酸法钛白酸解装置。所述硫酸法钛白酸解装置包括酸解锅、浆料泵、下料器和浆液管道，浆液管道的一端位于酸解锅中的钛液液面之内，浆液管道的另一端与酸解锅中的钛液的中部连通，下料器盛装有还原铁粉并与浆液管道连通，以将还原铁粉提供至浆液管道内，浆料泵设置在浆液管道中并能够将钛液从浆料管道的所述一端泵至所述另一端。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述硫酸法钛白酸解装置还可包括硫氰酸铵检测单元，所述硫氰酸铵检测单元使用硫氰酸铵来检测酸解锅中的钛液或浆液管道内的钛液。在本专利技术的另一个示例性实施例中，所述硫酸法钛白酸解装置还可包括控制单元，所述控制单元用于接收硫氰酸铵检测单元的钛液检测结果，并在钛液检测结果显示无色时刻，停止浆料泵并关闭下料器。例如，本专利技术的另一目的在于提供一种能够有效利用还原铁粉且成本低的硫酸法钛白酸解方法。本专利技术的另一方面提供了一种硫酸法钛白酸解方法。所述硫酸法钛白酸解方法通过如上所述的硫酸法钛白酸解装置向酸解钛液中加入铁粉，以将酸解钛液中的三价铁离子还原为二价铁离子。 在本专利技术的一个示例性实施例中，所述硫酸法钛白酸解方法还可包括在向酸解钛液中加入铁粉之前，将钛液温度降低到65°C以下。在本专利技术的另一个示例性实施例中，所述硫酸法钛白酸解方法还可包括在向酸解钛液中加入铁粉的整个过程中，向酸解锅中的钛液中通入流量为240~320mVh的压缩空气。与现有技术相比，本专利技术的装置和方法能够充分发挥所加入的铁粉的还原效果，大大降低了还原铁粉消耗量，降低了成本，并提高了还原效率。此外，本专利技术的装置和方法在还原阶段降低了硫酸亚铁量的生成量，从而能够减轻钛白生产后续工段中真空结晶的压力。【专利附图】【附图说明】通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中:图1示出了本专利技术的硫酸法钛白酸解装置的一个示例性实施例的结构示意图。附图表标记说明:酸解锅-1、下料器_2、浆料泵-3和浆料管道_4。【具体实施方式】 在下文中，将参照附图来详细说明本专利技术的硫酸法钛白酸解装置及方法。如图1所示，在本专利技术的一个示例性实施例中，所述硫酸法钛白酸解装置包括酸解锅、浆料泵、下料器和浆液管道。其中，浆液管道的一端(例如，图1中的上端)位于酸解锅中的钛液液面之内(或之下)，浆液管道的另一端(例如，图1中的下端)与酸解锅中的钛液的中部连通，或者说，浆液管道的另一端(例如，图1中的下端)与酸解锅的中部连通。如图1所示，下料器可以为漏斗型，下料器用于盛装还原铁粉，且下料器的铁粉出口与浆液管道连通，从而能够将还原铁粉提供至浆液管道内。浆料泵设置在浆液管道中，并能够将钛液从浆料管道的所述一端泵至所述另一端，也就是说，图1中的钛液浆料在浆液管道与酸解锅组成的系统中顺时针流动。优选地，浆料管道除了其两端与酸解锅接触(例如，图1中，液管道的上端深入酸解锅的钛液液面之内，液管道的下端与酸解锅的侧壁中部连通)之外，浆料管道的其它部位(或者称为管身)不与酸解锅接触(如图1所示)。在本专利技术的另一个示例性实施例中，硫酸法钛白酸解装置还可在包括上述结构的基础之上，进一步包括硫氰酸铵检测单元，其中，硫氰酸铵检测单元使用硫氰酸铵来检测酸解锅中的钛液或浆液管道内的钛液。在本专利技术的另外一个示例性实施例中，硫酸法钛白酸解装置还可在包括硫氰酸铵检测单元的基础之上，进一步包括控制单元，其中，控制单元用于接收硫氰酸铵检测单元的钛液检测结果，并在钛液检测结果显示无色的时刻，停止浆料泵并关闭下料器。本专利技术的另一方面还提供了一种硫酸法钛白酸解方法。在一个示例性实施例中，硫酸法钛白酸解方法通过如上所述的硫酸法钛白酸解装置的任何一个示例性实施例的结构向酸解钛液中加入铁粉，以将酸解钛液中的三价铁离子还原为二价铁离子。也就是说，通过硫酸法钛白酸解装置的下料器向在浆液管道中流动的酸解钛液中加入铁粉，这样能够所加入的铁粉在浆液管道中即与中间钛液发生还原反应(而非与钛液表面的硫酸直接反应)，而且，还原反应产生的活性氢和未反应的铁粉将随浆液管道中流动的钛液直接进入酸解锅内的钛液中部，在浆液管道中未还原的铁粉也将与酸解锅的中间钛液发生反应并产生活性氢或者将钛液高价铁(例如，三价铁)还原为二价铁，同时活性氢也能够将钛液高价铁(例如，三价铁)还原为二价铁，所以说，本专利技术的装置和方法能够充分发挥所加入的铁粉的还原效果，大大降低了还原铁粉消耗量，降低了成本，并提闻了还原效率。在另一个示例性实施例中，硫酸法钛白酸解方法还可在包括上述示例性实施例的步骤的情况下，进一步包括:在向酸解钛液中加入铁粉之前，将钛液温度降低到65°C以下，有利于防止钛液早期水解，影响钛液质量。在另外一个示例性实施例中，硫酸法钛白酸解方法还可在包括上述两个示例性实施例之一的步骤的情况下，进一步包括:在向酸解钛液中加入铁粉的整个过程中，向酸解锅中的钛液中通入流量为240~320mVh的压缩空气，压缩空气量过大会加速气体扩散到空气中，导致原本还原的二价铁氧化，增加还原铁粉的耗量；然而，为保证搅拌效果，压缩空气量也不能过小。另外，本专利技术的硫酸法钛白酸解方法也可通过下面的步骤来实现:(I)酸解浸取结束后，将钛液温度降低到65°C以下，将压缩空气量控制在300m3/h以下。(2)启动 浆料泵，此时钛液将由酸解锅液面位置流经浆料管道并最终泵至酸解锅中部。(3)在启动浆料泵的同时，开启下料器的下料阀以通过下料器将还原铁粉缓慢加入酸解体系中，进行将高价铁(例如，三价铁)还原为二价铁的还原反应。(4)随着还原反应的进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸法钛白酸解装置，所述硫酸法钛白酸解装置包括酸解锅，其特征在于，所述硫酸法钛白酸解装置还包括浆料泵、下料器和浆液管道，浆液管道的一端位于酸解锅中的钛液液面之内，浆液管道的另一端与酸解锅中的钛液的中部连通，下料器盛装有还原铁粉并与浆液管道连通，以将还原铁粉提供至浆液管道内，浆料泵设置在浆液管道中并能够将钛液从浆料管道的所述一端泵至所述另一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任亚平，吴健春，杜剑桥，路瑞芳，罗志强，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51