一种硫酸法生产钛白粉工艺制造技术

一种硫酸法生产钛白粉工艺，包括：钛铁矿粉碎、酸解、熟化、沉降、水解、洗涤过滤、漂洗漂白、盐处理和煅烧制粉，其特征在于：所述酸解步骤通过下列步骤实现：步骤一：粉碎，步骤二：输料，步骤三：加酸，步骤四：搅拌，步骤五：投料，步骤六：搅拌，步骤七：加入反应引发液，步骤八：加热，步骤九：除泡，步骤十：废气处理，步骤十一：排气。通过实施本发明专利技术，可大大降低生产钛白粉时由于酸解环节带来的冒锅，炸锅等生产危险，为安全生产提供了保障，进而在保障了安全的前提下不会影响酸解效率，减少了酸解所产生废气对环境带来的污染，本发明专利技术具有相当高的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工领域中生产钛白粉的工艺，尤其是一种硫酸法生产钛白粉的工艺。
技术介绍
随着社会不断的发展，全球各国对钛白粉的需求量日益增大，我国作为富钛国，钛白粉的生产量一直处于世界前列，目前欧洲西方国家大多采用氯化法生产钛白粉，亚太地区多以硫酸法进行钛白粉的生产工作，相较氯化法，硫酸法生产钛白粉具有原料选择更宽，国内的生产技术成熟，且产出的钛白粉市场份额占比大等优点。但即便如此，在用硫酸法生产钛白粉的过程中还是有它不完善之处，这些问题在生产钛白粉时往往会使得产能得不到充分发挥，甚至在人员操作失误时还会带来巨大危险。现行的硫酸法生产钛白粉的过程中酸解时投料经常会出现结垢现象，而且进料时由于原料为粉尘状态，通过鼓风机将粉尘状态下的原料吹进预混槽中，使得进料始终不均匀，从而影响酸解反应，且易产生粉尘污染，而且大多进料工作需要人工进行完成，这也就使得操作人员在完成进料工作的同时容易受到粉尘污染的伤害，损害在场人员的人身健康。且在酸化时排出的废气中含有酸，CN102126751B中公开了一种罩式消泡器及硫酸法制备钛白粉的酸解工艺，该罩式消泡器包括设有气体释放口的封盖件，以及安装在该封盖件上的多个压缩气消泡喷枪，这些压缩气消泡喷枪的喷嘴均指向与该封盖件配合的反应容器中。利用上述的罩式消泡器，本专利技术改进后的酸法制备钛白粉的酸解工艺包括以下步骤：a、在酸解锅内将钛原料与浓硫酸混匀后，加入启动水引发主反应；b、启动本专利技术的罩式消泡器中的压缩气消泡喷枪；c、主反应结束后，关闭压缩气消泡喷枪。本专利技术的罩式消泡器利用了压缩气体的冲击作用来破坏反应容器内的泡沫，强制性的使泡沫破裂并释放出大量的气体，因此可以抑止泡沫体积的增涨，起到消泡的作用。该消泡器适用于多种类型的酸解工艺。上述的技术方案虽然可以起到去除酸解锅中一部分气泡的作用，但是由于是采用高压喷气的方式进行除泡工作，根据气泡产生的原理可知，增大气流流动会提高泡沫产生的速率，故而不可避免的在除泡的过程中又会有气泡的产生。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种硫酸法生产钛白粉工艺。本专利技术的另一目的在于提供一种硫酸法生产钛白粉工艺。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种硫酸法生产钛白粉工艺，包括：钛铁矿粉碎、酸解、熟化、沉降、水解、洗涤过滤、漂洗漂白、盐处理和煅烧制粉，其特征在于：所述酸解步骤通过下列步骤实现：步骤一：粉碎，通过辊研磨、离心研磨或是雷蒙研磨将钛铁矿粉碎至200-300目；步骤二：经过粉碎的钛铁矿粉，被输送至悬浮分选筛1中进行多级筛选工序，颗粒大于200目的矿粉颗粒会被再次送回至矿石粉碎装置中进行再次粉碎，颗粒符合200-300目的钛铁矿粉被输送至混料釜中，等待被投入酸解锅中进行酸解反应；步骤三：向酸解锅中加入浓度为86%-98%的浓硫酸；步骤四：加酸之后可根据酸解锅温度，适当用压缩空气搅拌浓硫酸3-5分钟；步骤五：混料釜通过立式螺旋输送装置将钛铁矿粉均匀输送至酸解锅内；步骤六：搅拌，随着步骤四的进行搅拌随之同步进行；步骤七：加入反应引发液，酸解主反应开始；步骤八：通入蒸汽、搅拌，在向酸解锅内的混合物中加入反应引发液之后，随即向酸解锅内通入蒸汽，同时搅拌动作贯穿整个酸解反应，当温度达到130℃时，保温25-40分钟持续酸解反应；步骤九：与步骤八同时将稳流板从酸解锅顶部降下，并同时开启除泡装置；步骤十：步骤九中反应产生的气泡通过稳流板调匀之后通过除泡装置将气泡粉碎，气泡粉碎后气液分离，工况气体通过出气口排出酸解锅，混合液落入酸解锅中，继续反应；步骤十一：步骤十中的工况气体进入洗气塔中，经过洗气塔进行洗气工序后，由洗气塔排气口排出。步骤九中所述的稳流板包括第一稳流板、第二稳流板与第三稳流板，当步骤反应过于剧烈时，所述第一稳流板能够下降至混合系中进行对混合系部分区域进行稳流、减缓反应。步骤九中所述的除泡装置为超声波除泡装置，且数量大于等1。所述的步骤四中，输送时间为10-15分钟。所述的酸解系统包括：进料部、反应部；所述进料部包括：悬浮分选筛、混料釜、立式螺旋输送装置和输料泵，其连接方式为：所述的悬浮分选筛与输料泵相连通，输料泵与混料釜相连通，所述的立式螺旋输送装置通过混料釜上设置的输料阀门与混料釜相连接；所述反应部包括：酸解锅、稳流板、除泡装置、进气阀门，其连接方式为：所述的酸解锅底部设置有进气阀门，酸解锅顶部设置有稳流板，所述稳流板上还设置有除泡装置。所述立式螺旋输送装置呈圆筒状，其一端与驱动装置连接，另一端设置在混料釜的输料阀门上，所述的立式螺旋输送装置沿其轴向方向上均匀设置有螺纹状输料槽。所述稳流板呈井字形，且通过升降装置与酸解锅顶部进行固定，所述除泡装置设置在稳流板相应的开口处。所述稳流板在竖直方向上由下至上依次可分为：第一稳流板、第二稳流板以及第三稳流板，所述的第一稳流板、第二稳流板与第三稳流板上分别设置有可使每个稳流板可以独立升降的升降装置。所述第一稳流板从水平方向可视为梯形，其朝向酸解锅底部一侧的开口略大于另一侧开口；第二稳流板为开口均匀分布的大孔径稳流板，设置在第一稳流板与第三稳流板之间；所述第三稳流板为开口均匀分布的小孔径稳流板，设置在第二稳流板竖直方向上方。所述第一稳流板与第二稳流板之间开口为交错设置；所述的第二稳流板与第三稳流板之间开口为交错设置；所述的除泡装置相应的设置在第一稳流板、第二稳流板和第三稳流板朝向酸解锅顶部的一侧，其中第二稳流板上方设置的除泡装置水平固定在第二稳流板之上。本专利技术和现有技术相比，具有以下优点:通过实施本专利技术，可大大降低生产钛白粉时由于酸解环节带来的冒锅，炸锅等生产危险，为安全生产提供了保障，进而在保障了安全的前提下不会影响酸解效率，减少了酸解所产生废气对环境带来的污染，本专利技术具有相当高的推广价值。附图说明图1是本专利技术实施例1的装置示意图；图2是本专利技术实施例2的装置示意图；图3是本专利技术中第一稳流板的俯视图；图4是本专利技术中第一稳流板的侧视图；图5是本专利技术中第二稳流板的俯视图；图6是本专利技术中第二稳流板的侧视图；图7是本专利技术中第三稳流板的俯视图；图8是本专利技术中第三稳流板的侧视图；图9是本专利技术中废气处理装置的结构示意图；图10是本专利技术的流程示意图。其中：1.悬浮分选筛；2.混料釜；3.立式螺旋输送装置；4.输料泵；5.输料阀门；6.酸解锅；7.稳流板；8.除泡装置；9.进气阀门；10.进气口；11.出气口；12 洗气塔.；13.洗气池；14.洗气塔排气口；15.射频加热线圈；16.气体回流帽；17.螺纹状输料槽；18.升降装置；19.第一稳流板；20.第二稳流板；21.第三稳流板；22.第二洗气塔；23.废气输入通道；24.废气排放通道。具体实施例为了对本专利技术更进一步的了解，下面配合附图作进一步的描述：如图10所示，一种硫酸法生产钛白粉工艺，其工艺包括下述步骤：钛铁矿酸解，熟化，沉降，水解，洗涤过滤，漂洗漂白，盐处理和煅烧制粉，其特征在于：所述钛铁矿酸解可通过下列步骤实现：步骤一：所述的粉碎环节，通过辊研磨、离心研磨或是雷蒙研磨将钛铁矿粉碎至200-300目；所述的粉碎环节先经过矿石粒径初选，将过大的钛铁矿石筛选出，并将粒径均匀的矿石输送至粉碎机进行粉碎，粒径过大的矿石集中在一起，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸法生产钛白粉工艺，包括：钛铁矿粉碎、酸解、熟化、沉降、水解、洗涤过滤、漂洗漂白、盐处理和煅烧制粉，其特征在于：所述酸解步骤通过下列步骤实现：步骤一：粉碎，通过辊研磨、离心研磨或是雷蒙研磨将钛铁矿粉碎至200‑300目；步骤二：经过粉碎的钛铁矿粉，被输送至悬浮分选筛（1）中进行多级筛选工序，颗粒大于200目的矿粉颗粒会被再次送回至矿石粉碎装置中进行再次粉碎，颗粒符合200‑300目的钛铁矿粉被输送至混料釜（2）中，等待被投入酸解锅（6）中进行酸解反应；步骤三：向酸解锅（6）中加入浓度为86%‑98%的浓硫酸；步骤四：加酸之后可根据酸解锅（6）内的温度，适当用压缩空气搅拌浓硫酸3‑5分钟；步骤五：混料釜（2）通过立式螺旋输送装置（3）将钛铁矿粉均匀输送至酸解锅（6）内；步骤六：搅拌，随着步骤四的进行搅拌随之同步进行；步骤七：加入反应引发液，酸解主反应开始；步骤八：通入蒸汽、搅拌，在向酸解锅（6）内的混合物中加入反应引发液之后，随即向酸解锅（6）内通入蒸汽，同时搅拌动作贯穿整个酸解反应，当温度达到130℃时，保温25‑40分钟持续酸解反应；步骤九：与步骤八同时将稳流板（7）从酸解锅（6）顶部降下，并同时开启除泡装置（8）；步骤十：步骤九中反应产生的气泡通过稳流板（7）调匀之后通过除泡装置（8）将气泡粉碎，气泡粉碎后气液分离，工况气体通过出气口（11）排出酸解锅（6），混合液落入酸解锅（6）中，继续反应；步骤十一：步骤十中的工况气体进入洗气塔中，经过洗气塔进行洗气工序后，由洗气塔排气口排出。...

【技术特征摘要】
1.一种硫酸法生产钛白粉工艺，包括：钛铁矿粉碎、酸解、熟化、沉降、水解、洗涤过滤、漂洗漂白、盐处理和煅烧制粉，其特征在于：所述酸解步骤通过下列步骤实现：步骤一：粉碎，通过辊研磨、离心研磨或是雷蒙研磨将钛铁矿粉碎至200-300目；步骤二：经过粉碎的钛铁矿粉，被输送至悬浮分选筛（1）中进行多级筛选工序，颗粒大于200目的矿粉颗粒会被再次送回至矿石粉碎装置中进行再次粉碎，颗粒符合200-300目的钛铁矿粉被输送至混料釜（2）中，等待被投入酸解锅（6）中进行酸解反应；步骤三：向酸解锅（6）中加入浓度为86%-98%的浓硫酸；步骤四：加酸之后可根据酸解锅（6）内的温度，适当用压缩空气搅拌浓硫酸3-5分钟；步骤五：混料釜（2）通过立式螺旋输送装置（3）将钛铁矿粉均匀输送至酸解锅（6）内；步骤六：搅拌，随着步骤四的进行搅拌随之同步进行；步骤七：加入反应引发液，酸解主反应开始；步骤八：通入蒸汽、搅拌，在向酸解锅（6）内的混合物中加入反应引发液之后，随即向酸解锅（6）内通入蒸汽，同时搅拌动作贯穿整个酸解反应，当温度达到130℃时，保温25-40分钟持续酸解反应；步骤九：与步骤八同时将稳流板（7）从酸解锅（6）顶部降下，并同时开启除泡装置（8）；步骤十：步骤九中反应产生的气泡通过稳流板（7）调匀之后通过除泡装置（8）将气泡粉碎，气泡粉碎后气液分离，工况气体通过出气口（11）排出酸解锅（6），混合液落入酸解锅（6）中，继续反应；步骤十一：步骤十中的工况气体进入洗气塔中，经过洗气塔进行洗气工序后，由洗气塔排气口排出。2.根据权利要求1所述的一种硫酸法生产钛白粉工艺，其特征在于：步骤九中所述的稳流板（7）包括第一稳流板（19）、第二稳流板（20）与第三稳流板（21），当步骤（7）反应过于剧烈时，所述第一稳流板（19）能够下降至混合系中进行对混合系部分区域进行稳流、减缓反应。3.根据权利要求1所述的一种硫酸法生产钛白粉工艺，其特征在于：步骤九中所述的除泡装置（8）为超声波除泡装置，且数量大于等1。4.根据权利要求1所述的一种硫酸法生产钛白粉工艺，其特征在于：所述的步骤四中，输送时间为10-15分钟。5.一种为实现权利要求1-4的所述的一种硫酸法生产钛白粉工艺的生产钛白粉的酸解系统，其特征在于：所述的酸解系统包括：进料部、反应部；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春长，
申请(专利权)人：中钛集团洛阳市裕星化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41