一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法。该方法工艺为，将钛铁矿与98％的硫酸溶液按重量比1∶1.45‑1.65混合两次；混合的悬浮液从中间注入主反应器，同时按照悬浮液与废酸1∶0.2～0.25体积比注入20％的回收废酸溶液，反应25‑40分钟，产物从主反应器两端推出；出料与水和20％回收废酸加入一级溶解槽，通过物料配比使F值保持在2.3‑2.5，当溶解产物达到设定液位后，溢流入二级溶解槽；溶解后悬浮液流进入还原槽还原，再经沉降得到澄清钛液。本方法产生废气瞬时排放量低，处理容易，处理后能够达到国家排放标准，生产中产生的废硫酸能100％回收利用，从而节能减排、清洁生产。

Method for continuous acid hydrolysis of ilmenite in production of titanium dioxide

The invention relates to a method for continuous acid hydrolysis of ilmenite in the production of titanium dioxide. The process for sulfuric acid solution, will ilmenite and 98% by weight ratio of 1: 1.45 1.65 mixed suspension mixed two times; from the middle into the main reactor, at the same time according to the suspension and the waste acid 1: 0.2 to 0.25 volume ratio of recycling waste acid solution into the 20%, 25 reaction for 40 minutes. Product launch from the main reactor ends; and discharging water and 20% recycling of waste acid is added a dissolving tank, the ratio of raw materials to F-measure maintained at 2.3 2.5, when the dissolved product reaches a set level after the spill, the dissolving tank flows into the two stage; after the dissolution of the suspension flow into the reduction tank reduction, followed by precipitation drop clarified liquid titanium. The method has the advantages of low exhaust emission and easy processing, and can meet the national discharge standard after treatment, and the waste sulfuric acid produced in the production can be recovered and utilized by 100%, thereby saving energy and reducing emissions and cleaning production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛白粉的生产工艺，具体涉及一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法。
技术介绍
用硫酸分解钛铁矿是硫酸法生产钛白粉工艺的重要工序之一，分解过程即，用硫酸将钛铁矿(FeTiO3)分解为硫酸氧钛(TiOSO4·XH2SO4·8H2O)和硫酸亚铁(FeSO4)等硫酸盐混合物。该工序目前多采用间歇式酸解，即由浓度大于80％的硫酸与钛矿粉混合，加水或稀酸引发酸解，生成硫酸氧钛等固相物体，再经熟化、浸取、沉降、过滤等步骤得到钛液。间歇式酸解存在的问题是产生的废气瞬时流速太大，通常在3-8分钟内达到20万～30万Nm3，因此造成废气处理难、环保设施投入大，处理后也很难达到国家排放标准等问题。
技术实现思路
针对上述硫酸法生产钛白粉的间歇式酸解存在的问题，本专利技术提供一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法，其产生废气的瞬时流速小、钛液质量稳定、产品收率高、成本低、清洁环保。本专利技术提供一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法，包括以下步骤：(1)、钛铁矿与硫酸混合：将钛铁矿与98％的硫酸溶液按重量比1∶1.45-1.65混合，混合温度不超过35℃；(2)、钛铁矿与硫酸的主反应过程：混合好的悬浮液以流速5.5m3/h匀速注入主反应器，同时，按照悬浮液与废酸1∶0.2～0.25体积比注入20％的回收废酸溶液；混合好的悬浮液与20％回收废酸同时从主反应器中间进料，物料在主反应器内停留25～40分钟；(3)、硫酸盐溶解过程：反应后的物料从主反应器两端出来，通过溜槽输入溶解槽；溶解槽分为一级溶解槽和二级溶解槽，小颗粒状出料与适量水和20％回收废酸共同加入一级溶解槽，通过物料配比使F值保持在2.3～2.5之间；一级溶解槽物料在搅拌溶解过程中放热，故一级溶解槽外设有冷却盘管，以保持溶解温度低于85℃；当一级溶解槽中溶解产物达到设定液位后，溢流入二级溶解槽；二级溶解槽设有搅拌和冷却盘管装置，使二级溶解槽内F值始终保持在2.3～2.5之间，温度始终不高于75℃；当悬浮液比重达到1.48～1.55g/L时，二次溶解工序完成；(4)、还原过程：将二次溶解完成后的悬浮液，溢流进入还原槽，在搅拌下加入还原剂(铁粉)，同时保持温度低于75℃，使悬浮液中的三价钛浓度达到2～2.5g/l，随后加入阴阳离子沉降剂去除悬浮杂质，得到澄清的钛液。优选的，步骤(1)中，钛铁矿与硫酸混合过程为两次混合，其中第一次混合为，将钛铁矿与硫酸溶液混合8～20分钟；第二次混合温度仍保持不超过35℃，时间保持8～15分钟，以保证硫酸与钛铁矿充分接触。优选的，步骤(2)中，物料进入主反应器后，利用废酸稀释放热使混合好的悬浮物料由35℃迅速升温至180～220℃，进入主反应过程；主反应器中设置卧式螺旋搅拌桨叶，悬浮物料在主反应器中，从中间向两边逐步经过混合、稠化、主反应、固化、熟化、破碎的过程，产物经搅拌桨叶搅拌、挤压、打碎后成为小颗粒状，并被搅拌桨叶从主反应器两端推出，流入溶解槽。优选的，步骤(2)，在钛铁矿与硫酸的主反应过程，悬浮液与废酸按照体积比1∶0.21注入20％的回收废酸溶液。与现有技术相比，本方法产生的废气瞬时排放量降低20-30倍，处理容易，处理后能够达到国家排放标准，且生产中产生的废硫酸能100％回收利用，从而节能减排、清洁生产。具体实施方式下面将结合实施例对发本明做进一步的说明。实施例1本专利技术是指一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法，包括以下步骤：(1)、钛铁矿与硫酸混合：a.第一次混合，将钛铁矿与98％的硫酸溶液按重量比1∶1.55混合8～20分钟，混合温度不超过35℃；b.第二次混合，温度仍保持不超过35℃，时间保持8～15分钟，以保证硫酸与钛铁矿充分接触；(2)、钛铁矿与硫酸的主反应过程：混合好的悬浮液以流速5.5m3/h的匀速注入主反应器，同时，按照悬浮液与废酸1∶0.2体积比注入20％的回收废酸溶液。二次混合好的悬浮液与20％回收废酸同时从主反应器中间进料，利用废酸稀释放热使混合好的悬浮物料由35℃迅速升温至200℃，进入主反应过程。主反应器中设置卧式螺旋搅拌桨叶，悬浮物料在主反应器中，从中间向两边逐步经过混合、稠化、主反应、固化、熟化、破碎的过程。产物经搅拌桨叶搅拌、挤压、打碎后成为小颗粒状，并被搅拌桨叶从主反应器两端推出，流入溶解槽，物料在主反应器内停留30分钟；(3)、硫酸盐溶解过程：反应后的物料从主反应器两端出来，通过溜槽输入溶解槽。溶解槽分为一级溶解槽和二级溶解槽。小颗粒状出料与适量水和20％回收废酸共同加入一级溶解槽，通过物料配比使F值为2.4，一级溶解槽物料在搅拌溶解过程中放热，故在一级溶解槽外设有冷却盘管，以保持溶解温度低于85℃；当一级溶解槽中溶解产物达到设定液位后，溢流入二级溶解槽；二级溶解槽设置有搅拌和冷却盘管装置，使二级溶解槽内F值为2.4，温度始终不高于75℃。当悬浮液比重达到1.48～1.55g/L时，二次溶解工序完成；(4)、还原过程：将二次溶解完成后的悬浮液，溢流进入还原槽，在搅拌下加入还原剂(铁粉)，同时保持温度低于75℃，使悬浮液中的三价钛浓度达到2～2.5g/l，随后加入阴阳离子沉降剂去除悬浮杂质，得到澄清的钛液。实施例2本专利技术的一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法，包括以下步骤：(1)、钛铁矿与硫酸混合：a.第一次混合，将钛铁矿与98％的硫酸溶液按重量比1∶1.5混合8～20分钟，混合温度不超过35℃；b.第二次混合，温度仍保持不超过35℃，时间保持8～15分钟，以保证硫酸与钛铁矿充分接触；；(2)、钛铁矿与硫酸的主反应过程：混合好的悬浮液以流速5.5m3/h的匀速注入主反应器，同时，按照悬浮液与废酸1∶0.21体积比注入20％的回收废酸溶液。两次混合好的悬浮液与20％回收废酸同时从主反应器中间进料，利用废酸稀释放热使混合好的悬浮物料由35℃迅速升温至190℃，进入主反应过程。主反应器中设置卧式螺旋搅拌桨叶，悬浮物料在主反应器中，从中间向两边逐步经过混合、稠化、主反应、固化、熟化、破碎的过程。产物经搅拌桨叶搅拌、挤压、打碎后成为小颗粒状，并被搅拌桨叶从主反应器两端推出，流入溶解槽，物料在主反应器内停留35分钟；(3)、硫酸盐溶解过程：反应后的物料从主反应器两端出来，通过溜槽输入溶解槽。溶解槽分为一级溶解槽和二级溶解槽。小颗粒状出料与适量水和20％回收废酸共同加入一级溶解槽，通过物料配比使F值为2.5，一级溶解槽物料在搅拌溶解过程中放热，故在一级溶解槽外设有冷却盘管，以保持溶解温度低于85℃；当一级溶解槽中溶解产物达到设定液位后，溢流入二级溶解槽；二级溶解槽设置有搅拌和冷却盘管装置，使二级溶解槽内F值为2.5，温度始终不高于75℃。当悬浮液比重达到1.48～1.55g/L时，二次溶解工序完成；(4)、还原过程：将二次溶解完成后的悬浮液，溢流进入还原槽，在搅拌下加入还原剂(铁粉)，同时保持温度低于75℃，使悬浮液中的三价钛浓度达到2～2.5g/l，随后加入阴阳离子沉降剂去除悬浮杂质，得到澄清的钛液。实施例3本专利技术的一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法，包括以下步骤：(1)、钛铁矿与硫酸混合：a.第一次混合，将钛铁矿与98％的硫酸溶液按重量比1∶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、钛铁矿与硫酸混合：将钛铁矿与98％的硫酸溶液按重量比1∶1.45‑1.65混合，混合温度不超过35℃；(2)、钛铁矿与硫酸的主反应过程：混合好的悬浮液以流速5.5m3/h匀速注入主反应器；同时，按照悬浮液与废酸1∶0.2～0.25体积比注入20％的回收废酸溶液；混合好的悬浮液与20％回收废酸同时从主反应器中间进料，物料在主反应器内停留25～40分钟；(3)、硫酸盐溶解过程：反应后的物料从主反应器两端出来，通过溜槽输入溶解槽；溶解槽分为一级溶解槽和二级溶解槽，小颗粒状出料与适量水和20％回收废酸共同加入一级溶解槽，通过物料配比使F值保持在2.3～2.5之间；一级溶解槽物料在搅拌溶解过程中放热，故一级溶解槽外设有冷却盘管，以保持溶解温度低于85℃；当一级溶解槽中溶解产物达到设定液位后，溢流入二级溶解槽；二级溶解槽设有搅拌和冷却盘管装置，使二级溶解槽内F值始终保持在2.3～2.5之间，温度始终不高于75℃；当悬浮液比重达到1.48～1.55g/L时，二次溶解工序完成；(4)、还原过程：将二次溶解完成后的悬浮液，溢流进入还原槽，在搅拌下加入还原剂(铁粉)，同时保持温度低于75℃，使悬浮液中的三价钛浓度达到2～2.5g/l，随后加入阴阳离子沉降剂去除悬浮杂质，得到澄清的钛液。...

【技术特征摘要】
1.一种生产钛白粉工艺中钛铁矿的连续酸解的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、钛铁矿与硫酸混合：将钛铁矿与98％的硫酸溶液按重量比1∶1.45-1.65混合，混合温度不超过35℃；(2)、钛铁矿与硫酸的主反应过程：混合好的悬浮液以流速5.5m3/h匀速注入主反应器；同时，按照悬浮液与废酸1∶0.2～0.25体积比注入20％的回收废酸溶液；混合好的悬浮液与20％回收废酸同时从主反应器中间进料，物料在主反应器内停留25～40分钟；(3)、硫酸盐溶解过程：反应后的物料从主反应器两端出来，通过溜槽输入溶解槽；溶解槽分为一级溶解槽和二级溶解槽，小颗粒状出料与适量水和20％回收废酸共同加入一级溶解槽，通过物料配比使F值保持在2.3～2.5之间；一级溶解槽物料在搅拌溶解过程中放热，故一级溶解槽外设有冷却盘管，以保持溶解温度低于85℃；当一级溶解槽中溶解产物达到设定液位后，溢流入二级溶解槽；二级溶解槽设有搅拌和冷却盘管装置，使二级溶解槽内F值始终保持在2.3～2.5之间，温度始终不高于75℃；当悬浮液比重达到1.48～1.55g/L时，二次溶解工序完成；(4)、还原过程：将二次溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴春旺，
申请(专利权)人：广西金茂钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45