新型酸解还原剂的制备方法及其在硫酸法钛白粉生产中的应用技术

本发明专利技术提供了一种新型酸解还原剂的制备方法，由如下步骤制得：(1)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈20‑60mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(2)对余下的轮胎切成10～200mm宽的长条，至整条轮胎切完；(3)将按步骤(2)得到的长条再切成长30‑200mm不规则块状；(4)将按步骤(3)处理好的废旧橡胶轮胎块通过轧机压轧，直至橡胶和钢丝分离；(5)将压轧后的废旧橡胶颗粒和钢丝的混合物通过磁选和人工分选的方法将废旧橡胶轮胎中的橡胶和钢丝分离，此时得到的钢丝直径为0.08‑0.4mm。本发明专利技术提供的方法制得的新型酸解还原剂纯度高、且制备效率高，从而节约了企业成本，可应用到硫酸法钛白粉生产中。

Preparation of a New Type of Acidic Reducing Agent and Its Application in the Production of Titanium Dioxide by Sulfuric Acid Method

【技术实现步骤摘要】
新型酸解还原剂的制备方法及其在硫酸法钛白粉生产中的应用
本专利技术属于化学
，具体涉及一种新型酸解还原剂的制备方法及其在硫酸法钛白粉生产中的应用。
技术介绍
硫酸法钛白生产的第一步是将钛铁矿与硫酸进行酸解反应：TiO2·FeO+2H2SO4→TiOSO4+FeSO4+2H2O，所生成的固相物用水浸取后，变成含硫酸氧钛和硫酸亚铁以及大量杂质的溶液(钛液)。为使所有的铁都变成可分离出去的Fe2+，需要加入还原剂，将Fe3+还原成Fe2+，直至钛液中出现少量Ti3+为止。目前，大多数钛白粉生产过程中是加入单质铁作为还原剂，虽然单质铁是比较良好的还原剂，但是，据了解，目前使用较好的、应用较广的单质铁的来源主要为生铁粉和直接还原铁粉以及汽车、摩托车行业车体生产中所产生的冷轧薄钢板边角料所制成的压块，由于生铁粉和直接还原铁粉杂质较多，这样品质的原材料在硫酸法钛白粉生产中作为还原剂会对所生产的产品质量产生不良影响，且成本较高。汽车、摩托车行业车体生产中所产生的冷轧薄钢板边角料厚度为1.5毫米左右，所制成的压块是由若干不规则薄钢板片叠加而成，压块尺寸为200mm*200mm*500mm，单重70kg左右，这种材料在硫酸法钛白粉生产过中作为还原剂反应速度比较慢，溶解时间较长，这样在实际的生产过程中不仅会增加能耗，且生产周期长，使得单位时间内产量较低，增加了企业的生产成本。申请人在2013年4月17日就名称为“汽车废旧橡胶轮胎中钢丝的制备方法及在化工和制药中的应用”向国家知识产权局提交了专利申请，并于2015年9月该专利获得专利权。然而，在后期的实际制备过程中，申请人发现采用该专利中记载的汽车废旧橡胶轮胎中钢丝的制备方法获得的钢丝的纯度不高且由于前期预处理步骤较为繁琐，使得制备效率低。因此，申请人后期继续研究汽车废旧橡胶轮胎中钢丝的制备方法，以克服上述制备方法存在的不足，从而将制备到的钢丝作为还原剂应用到硫酸法钛白粉生产中。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的之一是提供一种新型酸解还原剂的制备方法，采用本专利技术提供的方法制得的新型酸解还原剂纯度高、且制备效率高，从而节约了企业成本；本专利技术目的之二是将该新型酸性还原剂应用到硫酸法钛白粉生产中。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型酸解还原剂的制备方法，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(1)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈20-60mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(2)对余下的轮胎切成10～200mm宽的长条，至整条轮胎切完；(3)将按步骤(1)、(2)得到的长条再切成长30-200mm不规则块状；(4)将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块通过轧机压轧，直至橡胶和钢丝分离；(5)将压轧后的废旧橡胶颗粒和钢丝的混合物通过磁选和人工分选的方法将废旧橡胶轮胎中的橡胶和钢丝分离，即分离出钢丝，此时得到的钢丝直径为0.08-0.4mm；(6)或者将按步骤(1)处理好的废旧橡胶轮胎或将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块，在350℃-450℃的工作环境中，通过8-12h进行裂解处理，即分离出钢丝，此时得到的钢丝直径为0.08-0.4mm。进一步，步骤(5)中磁选方法具体步骤为：用电磁法和永久磁法均可使钢丝和橡胶颗粒分离。本专利技术的磁选方法为：将轧机加工原始橡胶和钢丝混合物在下方皮带输送机上沿箭头所指的方向运动(顺时针方向)，上方安装同样的皮带输机，图示部位安装磁性材料，亦按箭头所指方向运动(逆时针方向)。当橡胶与钢丝混合物运动至磁性材料区域，钢丝被磁力吸附运送至无磁区域，即可完成磁选钢丝的目的。本专利技术将废橡胶轮胎中直径≥1.0mm的钢丝分割除去后，剩下的是橡胶和0.08至0.4mm的钢丝。由于轮胎中的钢丝直径最小为0.1mm(存在0.02mm的测量误差)，同时由于大于1mm的钢丝不利于橡胶与钢丝的分离加工，因其直径大在硫酸中的反应时间长，也不利于在硫酸法钛白粉生产中作为还原剂的使用。故，本专利技术选择直径为0.08-0.4mm的钢丝作为硫酸法钛白粉生产过程中的还原剂，这样有利于提高反应的活性，缩短钛白粉的生产周期，节约生产成本。以现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：采用本专利技术提供的方法制得的新型酸解还原剂纯度高、且制备效率高采用本专利技术的方法制备的钢丝中铁含量大于99％，比采用现有的制备方法获得的钢丝中铁含量要高，纯度更高，从而使得其在钛白粉生产过程中作为还原剂化学反应活性更高，提高了反应速率，进而缩短钛白粉的生产周期，节约企业的生产成本。附图说明图1为磁选示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术方法进行详细说明。实施例1一种新型酸解还原剂的制备方法，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(1)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈20mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(2)对余下的轮胎切成10mm宽的长条，至整条轮胎切完；(3)将按步骤(1)、(2)得到的长条再切成长30mm不规则块状；(4)将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块通过轧机压轧直至橡胶和钢丝分离；(5)将压轧后的废旧橡胶颗粒和钢丝的混合物通过磁选和人工分选的方法将废旧橡胶轮胎中的橡胶和钢丝分离，即分离出钢丝，此时得到的钢丝直径为0.08mm。实施例2一种新型酸解还原剂的制备方法，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(3)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈60mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(4)对余下的轮胎切成200mm宽的长条，至整条轮胎切完；(3)将按步骤(1)、(2)得到的长条再切成长200mm不规则块状；(4)将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块通过轧机压轧直至橡胶和钢丝分离；(5)将压轧后的废旧橡胶颗粒和钢丝的混合物通过磁选和人工分选的方法将废旧橡胶轮胎中的橡胶和钢丝分离，即分离出钢丝，此时得到的钢丝直径为0.2mm。实施例3一种新型酸解还原剂的制备方法，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(5)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈40mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(6)对余下的轮胎切成120mm宽的长条，至整条轮胎切完；(3)将按步骤(1)、(2)得到的长条再切成长150mm不规则块状；(4)将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块通过轧机压轧直至橡胶和钢丝分离；(5)将压轧后的废旧橡胶颗粒和钢丝的混合物通过磁选和人工分选的方法将废旧橡胶轮胎中的橡胶和钢丝分离，即分离出钢丝，此时得到的钢丝直径为0.3mm。实施例4一种新型酸解还原剂的制备方法，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(1)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈30mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(2)将步骤(1)处理好的轮胎在350℃-450℃的工作环境中，通过8-12h进行裂解处理，即分离出钢丝，此时到的钢丝直径为0.1mm.实施例5一种新型酸解还原剂的制备方法，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(1)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈50mm宽度切割，将直径≥1.0mm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型酸解还原剂的制备方法，其特征在于，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(1)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈20‑60mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(2)对余下的轮胎切成10～200mm宽的长条，至整条轮胎切完；(3)将按步骤(1)、(2)得到的长条再切成长30‑200mm不规则块状；(4)将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块通过轧机压轧，直至橡胶和钢丝分离；(5)将压轧后的废旧橡胶颗粒和钢丝的混合物通过磁选和人工分选的方法将废旧橡胶轮胎中的橡胶和钢丝分离，即分离出钢丝，此时得到的钢丝直径为0.08‑0.4mm；(6)或者将按步骤(1)处理好的废旧橡胶轮胎或将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块，在350℃‑450℃的工作环境中，通过8‑12h进行裂解处理，即分离出钢丝，此时得到的钢丝直径为0.08‑0.4mm。

【技术特征摘要】
1.一种新型酸解还原剂的制备方法，其特征在于，该新型酸解还原剂为汽车废旧橡胶轮胎中的钢丝，由如下步骤制得：(1)将废旧橡胶轮胎沿轮胎内圈20-60mm宽度切割，将直径≥1.0mm的钢丝分割出去；(2)对余下的轮胎切成10～200mm宽的长条，至整条轮胎切完；(3)将按步骤(1)、(2)得到的长条再切成长30-200mm不规则块状；(4)将按步骤(1)、(2)、(3)处理好的废旧橡胶轮胎块通过轧机压轧，直至橡胶和钢丝分离；(5)将压轧后的废旧橡胶颗粒和钢丝的混合物通过磁选和人工分选的方法将废旧橡胶轮胎中的橡胶和钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦华，
申请(专利权)人：秦华，
类型：发明
国别省市：重庆,50