钛白粉生产工艺流程
钛白粉工艺流程
钛白粉工艺流程引言:钛白粉是一种重要的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等行业。
其生产过程包括原料处理、反应制备、分离纯化和干燥等环节。
本文将详细介绍钛白粉的工艺流程。
一、原料处理钛白粉的主要原料是钛矿石,一般为金红石型钛矿石。
原料处理的目的是去除杂质,提高钛矿石的纯度。
首先,将钛矿石经过破碎、磨矿等步骤得到粉状物料。
然后,通过浮选法或磁选法去除石英、硅化物等非金属矿物。
最后,采用氯化法或硫酸法进行酸溶或氧化处理,以去除铁、钒等杂质。
二、反应制备原料处理后得到的钛矿石粉末经过反应制备,得到钛白粉的前驱体。
主要有硫酸法和氯化法两种方法。
硫酸法是将钛矿石和硫酸反应生成硫酸钛溶液,再经过水解、沉淀、过滤等步骤得到钛白粉前驱体。
氯化法是将钛矿石和氯气反应生成氯化钛,再经过水解、沉淀、过滤等步骤得到钛白粉前驱体。
两种方法各有优劣,可根据具体情况选择。
三、分离纯化钛白粉前驱体经过反应制备后,需要进行分离纯化,以去除杂质。
常用的方法是离心分离、过滤和洗涤等。
首先,通过离心分离将固体和液体分离,得到含有钛白粉的沉淀。
然后,通过过滤将沉淀分离出来,得到湿态的钛白粉。
最后,通过洗涤去除残留的酸性或碱性物质,使钛白粉更加纯净。
四、干燥经过分离纯化后的湿态钛白粉需要进行干燥处理,以去除水分。
常用的干燥方法有气流干燥、真空干燥和喷雾干燥等。
其中,气流干燥是将湿态钛白粉放置在通风设备中,利用气流的热量将水分蒸发掉。
真空干燥是将湿态钛白粉放置在真空环境中,利用低压下水分的蒸发。
喷雾干燥是将湿态钛白粉通过喷雾器均匀喷洒到热风中,使水分迅速蒸发。
结论:钛白粉的工艺流程包括原料处理、反应制备、分离纯化和干燥等环节。
通过破碎、磨矿等步骤处理钛矿石,去除杂质提高纯度。
通过硫酸法或氯化法反应制备钛白粉的前驱体。
通过离心分离、过滤和洗涤等步骤进行分离纯化。
最后,通过气流干燥、真空干燥或喷雾干燥去除水分,得到干燥的钛白粉。
这些步骤相互衔接,共同完成了钛白粉的生产过程。
钛白粉生产流程
钛白粉生产流程
钛白粉生产流程分为硫酸法和氯化法两种,其中硫酸法采用钛铁矿为原料,氯化法则使用氯化钛为原料。
硫酸法生产钛白粉的流程如下:
1. 原料选用:钛铁矿经过选矿、焙烧处理,得到含有二氧化钛的硫酸钛矿。
2. 硫酸法浸出:将硫酸钛矿与浓硫酸在高温、高压下反应,使得二氧化钛与硫酸反应生成硫酸钛酸钠溶液。
3. 前处理:硫酸钛酸钠溶液通过高温、高压蒸发、干燥处理,得到过程物料钛白粉前体。
4. 还原制氧:使用氢气对钛白粉前体进行还原,进一步提高了钛白粉的光泽、涂层性能。
5. 粉碎:将还原制氧后的钛白粉进行机械粉碎、分级处理,得到最终的钛白粉产品。
氯化法生产钛白粉的流程如下:
1. 原料选用:选择含有足够纯度的氯化钛或Appcrott法制备的氯化钛精矿作为原料。
2. 氯化过程:将氯化钛原料、氯气、辅料等在高温、高压下进行氯化反应,得到氯化钛气相和氯化钛溶液相。
3. 湿法过程:将氯化钛溶液进行蒸发、结晶、分离,得到二氧化钛、氯化钙等物质。
4. 前处理:与硫酸法相同,将得到的过程物料进行干燥、煅烧等前处理,得到钛白粉前体。
5. 还原制氧、粉碎等步骤同硫酸法。
综上所述,钛白粉生产流程主要分为硫酸法和氯化法两种。
不同的原料和反应条件,以及工艺流程产生了钛白粉的不同性质和用途。
在生产过程中,还需要严格控制质量、环保和安全等方面的要求,以保证生产出高质量、合格的钛白粉产品。
钛白粉制品的制造工艺流程和参数控制
钛白粉制品的制造工艺流程和参数控制钛白粉是一种重要的白色无机颜料,广泛应用于各种领域,如涂料、塑料、纸张、油漆和橡胶等。
钛白粉的质量取决于制造工艺流程和参数控制,因此掌握其制造技术是非常重要的。
本文将对钛白粉制品的制造工艺流程及参数控制进行详细阐述。
1. 原材料的选择及处理钛白粉的主要原材料是钛矿石。
钛石经过矿物选别、粉碎、浸泡、过滤、干燥等工艺处理后,得到钛白粉制品的前体——氢氧化钛。
氢氧化钛中还含有一定量的杂质,如铁、铝、镁等,这些杂质会影响钛白粉的颜色和性能,因此必须进行精细处理。
主要的处理过程包括:酸洗、碳酸钠焙烧、湿法选择等。
2. 氧气化反应钛白粉的制造主要依靠气相氧气化方法。
氧化反应过程中,气体在高温高压条件下,使氢氧化钛粉末与氧气发生反应,产生四氧化三钛。
反应后得到的物质经过冷却、减压、分离、筛分等处理后,形成各种规格的钛白粉。
气体氧化反应是钛白粉制品的关键步骤。
促进氧化反应的主要因素有反应温度、气体流速、反应压力、气体净化、催化剂等。
其中,反应温度是最为重要的因素,一般在900℃以上才能使氧化反应达到较高的转化率。
3. 钛白粉精制处理钛白粉制造的最后一步是对钛白粉进行精细处理,这是决定钛白粉成品质量的重要环节。
主要包括粉碎、筛选、烘干、改性等过程。
粉碎:将钛白粉进行粉碎,使其粒径均匀,颗粒形状正常。
筛选:筛选过程中,将钛白粉松散及时筛出,以免成为粉屑,影响制品性能。
烘干:为了保持钛白粉干燥状态,防止吸湿或结块,必须进行烘干。
改性:通过表面处理,提高钛白粉的分散性、润湿性和延展性,从而提高其涂料、塑料等制品的性能。
4. 参数控制要得到高质量的钛白粉制品,必须进行精细的参数控制,如反应温度控制、氧气流量控制、反应压力控制等。
其间存在驻扎现象,需要进行反应条件优化和气流优化等设计,保证钛白粉制品的质量和稳定性。
反应温度:反应温度决定了钛白粉的产量和质量,温度控制是必要的。
一般反应温度在900 ℃-1100 ℃之间。
钛白粉生产工艺流程
钛白粉生产工艺流程钛白粉是一种常用的白色颜料,广泛应用于油漆、涂料、塑料、纸张、橡胶等行业。
其生产工艺通常包括矿石的选矿和预处理、硫酸法浸出、分离、氧化、结晶、煅烧等多个步骤。
下面将详细介绍钛白粉的生产工艺流程。
1. 选矿和预处理:从天然含钛矿石中选取适合生产钛白粉的矿石,然后进行矿石的粉碎和选矿操作,将含钛矿石中的杂质去除。
2. 浸出:将预处理后的矿石与浓硫酸进行反应,生成硫酸钛溶液。
该反应通常在高温和压力下进行,以增加反应速率和产量。
3. 分离:将浸出后的硫酸钛溶液进行过滤、沉淀、离心等处理,将其中固体的杂质分离出来,得到较纯的钛酸盐溶液。
4. 氧化:将钛酸盐溶液暴露在空气中,利用氧化反应将钛酸盐转化为四氧化三钛。
这一步通常需要较长时间,并且温度和湿度的控制也十分关键。
5. 结晶:将氧化后的溶液进行浓缩和晶化处理,使溶液中的四氧化三钛结晶析出。
同时,通过控制晶体大小和形状,既可以提高纯度,又可以改善钛白粉的光学性能。
6. 煅烧:将结晶的四氧化三钛进行煅烧,将其转化为钛白粉。
煅烧的条件包括温度、时间和气氛的控制,以及煅烧过程中的搅拌等操作。
煅烧过程中,四氧化三钛的晶体结构会发生变化,形成更稳定的锐钛矿相结构。
7. 粉碎和分级:将煅烧后的钛白粉进行粉碎和分级,以得到所需的粒度和分布,满足不同行业和应用的要求。
8. 表面处理:钛白粉的表面处理可以通过涂覆有机物或进行表面改性等方式进行,以改善钛白粉的分散性、增加其附着力和增强其抗紫外线能力等性能。
9. 包装和储存:将处理后的钛白粉根据不同规格、用途和客户需求进行包装和贮存,以便于销售和运输。
总的来说,钛白粉的生产工艺流程涉及了选矿、浸出、分离、氧化、结晶、煅烧、粉碎和分级、表面处理等多个步骤,每个步骤都需要仔细控制参数和条件,以确保钛白粉的质量和性能。
随着科技的发展,钛白粉的生产工艺也在不断改进和突破,以提高生产效率、降低成本和减少环境污染。
常见的钛白粉的生产工艺流程
常见的钛白粉的生产工艺流程ﻫ硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述:硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉,并送到储存和计量钛矿粉的料仓。
硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解用浓硫酸分解钛矿,制取可溶性的钛的硫酸盐。
钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁(FeTiO3),是一种弱酸弱碱盐,可以用强酸把它分解。
用过量的酸就能使反应进行到底。
由于这个反应是一个放热反应,最高温度可以达到250℃,因此必须采用高沸点的酸-—硫酸才能适应这一反应。
在酸分解的过程当中,矿粉当中的各种杂质大部分也被分解,生成相应的可溶性硫酸盐,并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中,形成黑钛液。
为了除铁,用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁,同时,为了避免亚铁的再一次氧化,还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。
硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系,含有可溶性杂质和不溶性的杂质。
铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质,在结晶或水解、水洗的过程中除去.不溶性杂质中的大多数,如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。
不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物,以及一些早期水解了的钛,虽然数量并不大,但具有很高的动力稳定性,需要另外加沉降剂,强化沉降澄清过程。
硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛,为保证收率,要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素,不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。
硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶结晶有两种方式:冷冻结晶和真空结晶。
FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。
因此,在组成一定的钛液中,FeSO4的溶解度随温度的降低而降低,本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。
5.1冷冻结晶是利用制冷介质(液氨或者氟利昂或者溴化锂等)的蒸发带走热量,使冷冻盐水温度降低,通过盘管换热,从而使钛液的温度降低下来,造成FeSO4 处于过饱和状态,过饱和的部分便以含七个结晶水的FeSO4•7H2O的形式结晶析出,同时带出部分结晶水,然后将其分离除去.5。
钛白粉的生产
硫酸法生产工艺技术:如图所示,硫酸法技术的主要工艺步骤是:①TiO2原料用硫酸酸解;②沉降,将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中分离出来;③水解硫酸氧钛以形成不溶水解产物或称偏钛酸;④煅烧除去水分,生成干燥的纯TiO2。
若采用的最初原料配料的铁含量高或铁含量低时,则要在净化和水解之间增加去除和回收FeSO4·7H2O和浓缩钛液工艺步骤。
1.酸解经研磨、干燥的钛铁矿(含42%~60%的TiO2)和/或酸溶性钛渣(TiO2含量72%~78%)一般在铅衬反应器中用浓硫酸在150~180℃的温度下酸解。
为便于酸解,原料通常要磨到200目左右。
需要指出的是,白钛石、人造金红石和金红石不溶解于硫酸,因此不能用硫酸法钛白的生产方法。
酸-料混合物一般用空气进行气流搅拌并通过吹入蒸汽加热。
大多数生产厂使用浓度为85%~92%的硫酸,剧烈的放热反应在160℃左右就开始了。
钛铁矿种的铁含量越高(TiO2含量越低),所用硫酸的稀释程度就越高。
对处理岩矿而言,合适的酸浓度为85%。
而处理钛渣,酸中的H2SO4一般为91%~92%。
为了获得平缓的反应,不许用比此更浓的硫酸。
之后,钛液被逐渐稀释,首先用酸,然后用水。
无论酸的浓度如何,反应固相物的形态都是疏松的多孔饼,其主要组成是Fe2(SO4)3和TiOSO4 (硫酸氧钛)。
由于原料中存在的钒、铬和其他金属要在硫酸中分解,因此多孔饼中也含有这类金属硫酸盐。
酸解反应通常用能装30~40t反应物的酸解罐进行间歇式操作。
剧烈的放热反应一般持续约30min,然后将多孔饼固相物冷却3h左右。
硫酸法产生的空气污染大部分来自于酸解。
反应中,大量硫氧化物、酸雾和夹带的未反应原料粒子在很短时间内释放出来。
这些放散物被暂时收集到气体洗涤塔和固体物质除尘系统中。
接下来是用水和/或稀硫酸将硫酸盐多孔饼浸出。
这种饼的分解和三价铁/二价铁的还原通常要进行11~12h,使在酸解罐处的总反应时间达14~15h。
钛白粉生产工艺流程图
钛白粉生产工艺流程图钛白粉生产工艺流程图钛白粉是一种重要的白色颜料和助剂材料,广泛应用于涂料、塑料、纸张等行业。
下面是钛白粉生产的工艺流程图。
原料准备:首先需要准备钛矿石作为原料,一般选择含钛量较高的矿石进行处理。
将钛矿石破碎和磨细,以便后续的处理。
浸出:将磨细的矿石与浸出液混合,进行浸出反应。
浸出液中一般含有浓硫酸和水。
通过浸出反应,可以将钛矿石中的钛和杂质分离开来。
酸法氧化:将浸出液中的钛溶液与空气进行接触,进行氧化反应。
在反应过程中,钛溶液中的杂质、硫酸和氧会发生反应生成硫酸锍。
硫酸锍处理:将硫酸锍冷却至低温,使硫酸锍结晶。
然后将结晶硫酸锍与清洗液混合进行洗涤,去除其中的杂质。
纯化:将洗涤后的硫酸锍加入反应槽中,并通过加热和加入化学药剂进行反应。
反应后,可以得到纯净的氧化钛。
沉淀:将纯净的氧化钛与水进行搅拌,使其分散在水中。
然后加入化学药剂,触发沉淀反应。
通过沉淀反应,可以将氧化钛转化为钛白粉。
过滤和干燥:将钛白粉与水进行混合,使其形成悬浮液。
然后通过过滤,将悬浮液中的固体物质过滤掉,得到钛白粉浆料。
最后将钛白粉浆料通过干燥设备进行干燥,得到成品钛白粉。
包装和储存:将成品钛白粉进行包装,一般选择密封包装,以防止湿气和杂质进入。
然后将包装好的钛白粉储存于干燥、通风的仓库中。
以上就是钛白粉生产的工艺流程图。
通过这一系列的处理步骤,可以将钛矿石中的钛和杂质分离,最终得到纯净的钛白粉产品。
钛白粉在各个领域有着广泛的应用,对于提升产品的白度和光泽度具有重要意义。
钛矿粉生产流程
钛矿粉生产流程钛矿粉是一种常见的钛源材料,广泛应用于钛合金、钛白粉等行业。
下面将就钛矿粉的生产流程进行详细介绍。
一、原料准备钛矿粉的主要原料是钛矿石,常见的有金红石型钛矿、钛铁矿和酸性钛矿等。
在生产过程中,钛矿石需要经过矿石破碎、矿石分选等工序,将矿石中的有用成分与杂质分离出来。
二、矿石还原经过矿石分选后,得到的钛矿石通常含有一定的杂质,需要进行还原处理。
还原是指将钛矿石中的氧化钛还原成金属钛的过程。
通常采用的还原方法有氯化法、硅还原法等。
其中,氯化法是应用最广泛的一种方法。
在氯化法中,将钛矿石与氯化剂(如氯化铝)在高温下反应,生成氯化钛。
然后,通过蒸馏、冷凝等工序,将氯化钛转化为钛矿粉。
三、粉碎研磨经过还原后得到的钛矿粉,还需要进行粉碎研磨。
粉碎研磨的目的是将钛矿粉的粒径控制在一定范围内,以满足不同工艺要求。
通常,采用的方法有球磨法、振动磨法等。
在粉碎研磨过程中,需要注意控制温度和湿度,以避免钛矿粉受潮、氧化等现象的发生。
四、磁选分级在粉碎研磨后,得到的钛矿粉还需要进行磁选分级。
磁选是指利用磁性材料与非磁性材料之间的磁性差异进行分离的过程。
在钛矿粉的磁选过程中,通常采用高梯度磁选机进行操作。
通过调整磁场强度和磁场梯度,将钛矿粉中的磁性杂质与非磁性的钛矿粉分离出来,从而得到纯净的钛矿粉。
五、干燥经过磁选分级后的钛矿粉通常含有一定的水分。
为了提高钛矿粉的质量和稳定性,需要对其进行干燥处理。
钛矿粉的干燥方法有多种,常见的有气流干燥法、热风干燥法等。
在干燥过程中,需要控制干燥温度和时间,以防止钛矿粉受热过度或过热。
六、包装贮存经过干燥后的钛矿粉可以进行包装贮存。
包装通常采用密封包装的方式,以防止钛矿粉受潮、氧化等。
在包装过程中,还需注意防止钛矿粉与其他物质接触,以免发生化学反应。
钛矿粉的生产流程包括原料准备、矿石还原、粉碎研磨、磁选分级、干燥、包装贮存等环节。
每个环节都需要严格控制操作条件,以确保钛矿粉的质量和稳定性。
钛白粉生产工艺流程
钛白粉生产工艺流程
钛白粉是一种重要的无机颜料,具有很高的白度和遮盖力。
下面是钛白粉的生产工艺流程。
1.材料准备:钛白粉的主要原料是钛矿石,常用的有金红石型和铁氧化钛型。
首先需要对原料进行粉碎和筛分,确保粒度均匀。
2.酸浸:将经过粉碎的原料与硫酸等酸性溶液进行混合,进行酸浸反应。
该步骤的目的是将钛矿石中的钛和杂质进行分离。
3.过滤:将酸浸后的溶液进行过滤,去除固体杂质和颗粒物,得到清澈的溶液。
4.氧化:将过滤后的溶液进行氧化反应,通常使用氧气或空气进行氧化。
这个步骤可以将溶液中的铁元素氧化成氧化铁,并使其沉淀。
5.沉淀:在氧化反应的过程中,将生成的氧化铁沉淀下来。
这个步骤需要使用高速搅拌机或沉淀槽来加速沉淀过程。
6.沉降和分离:待沉淀完成后,将液体和固体进行分离。
通常使用离心机或过滤器来完成这一步骤。
7.洗涤:将沉淀得到的固体进行反复洗涤,以去除残留的酸和其他杂质。
洗涤一般使用水进行。
8.烘干:将洗涤后的固体通过烘干设备进行脱水和干燥,以使其水分含量降低到合适的水平。
9.粉碎:将烘干后的钛白粉块状物进行粉碎,使其颗粒达到所要求的粒度范围。
10.检测和包装:将粉碎得到的钛白粉进行质量检测,包括颜色、白
度和遮盖力等指标。
通过合格的产品将其包装,以备出售或进一步的利用。
以上是钛白粉的一般生产工艺流程,每个生产厂家根据自身的条件和
要求可能会有一定的差异。
同时,钛白粉的生产过程还需要注意环境保护,避免对环境造成污染。
钛白粉的生产流程简述
钛白粉的生产流程简述钛白粉是一种常用的白色颜料,广泛应用于各个领域,如涂料、塑料、橡胶、纸张等。
它具有极高的遮盖力和耐候性,使得其在许多工业和日常用品中被广泛使用。
本文将简要介绍钛白粉的生产流程,以增加对这一材料的了解。
1. 原料准备钛白粉的生产主要使用钛矿石(主要成分为二氧化钛)作为原料。
钛矿石需要经过破碎、磨粉等步骤,将其转换为细粉末形式。
2. 钛矿石还原将细粉末形式的钛矿石与煤或焦炭等还原剂一起放入高温炉中,进行还原反应。
该反应产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。
在还原过程中,二氧化钛逐渐转化为金属钛,这是制备钛白粉的关键步骤。
3. 钛白粉制备将还原后的金属钛与氧气反应,生成二氧化钛。
这个步骤通常使用氧炔焰或氯化法进行。
使用氧炔焰时,将金属钛放在高温熔炉中,通过喷吹氧气和乙炔混合气体进行燃烧,产生高温的氧炔火焰。
将氧炔火焰直接喷到金属钛上,使其迅速氧化成二氧化钛颗粒。
4. 分级和精磨经过钛白粉制备工艺后,得到的二氧化钛颗粒通常不够细致。
需要对粗颗粒进行精细分级,并将其再次磨碎,以获得所需的颗粒大小和形状。
5. 表面处理为了提高钛白粉的分散性和增加其表面活性,通常需要进行表面处理。
最常用的方法是通过特定的有机涂层或无机涂层来包裹钛白粉颗粒。
这些涂层可以提供一定的保护,并改善钛白粉与其他成分的相容性。
6. 包装与出厂经过处理和精磨的钛白粉将根据需要进行包装,然后出厂销售。
不同的应用领域和要求可能需要不同的包装规格和标识。
总结回顾:钛白粉的生产流程可以简要概括为原料准备、钛矿石还原、钛白粉制备、分级和精磨、表面处理以及包装与出厂。
通过这些步骤,原料中的二氧化钛被转化为纯度高、颗粒细致的钛白粉,以满足不同领域的需求。
个人观点和理解:作为一种常用的白色颜料,钛白粉在现代社会的应用非常广泛。
它不仅可以增加产品的亮度和白度,还能提升产品的抗光性和遮盖力。
钛白粉的生产过程中,对原料的处理和加工技术要求较高,这有助于提高钛白粉的品质和性能。
硫酸法生产钛白粉工艺流程
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钛白粉基本工艺作业流程简图
金红石钛白工艺步骤简图以下:钛铁矿——钛铁矿粉碎------------ 酸解——►沉降及泥浆处理----------------一二次精过滤——亚铁分离——结晶——一次控制过滤-------------------------- ——浓缩——水解----------- ► _次水洗——►漂白——►二次水洗-------------[― 三次水洗◄表面处理◄中粉锻烧盐处理◄---------------------------------——►干燥--------- 汽流粉碎工艺步骤说明:1.钛铁矿粉碎拆包后散装钛铁矿山自卸车运至原矿库,经铲车加料至斗式提升机,再经链式输送机送入磨前贮斗。
经电子秤称重量后加入磨机,磨后料山循环风机送至分级机进行粗细分选, 细度不合格物料经返料链运机返回磨机重磨。
细度合格矿粉随风进入旋风分离矿粉后进入循环风机,一部分热风回到磨前和热风炉供给热风一起进磨供研磨和干燥,并把磨后物料带出磨机,一部分热风回到磨后作为输送分级所需风量补充。
多出含尘气体经布袋收尘器净化后111风机排空。
旋风和布袋收尘器矿粉山链式输送机集中送入矿粉贮斗转山斗式提升机、链式输送机送至酸解讣量贮斗待用,或送入矿粉缓冲贮仓贮存。
2.酸解-泥浆处理:山硫酸装置送来95% (或91%)硫酸进入本工序设置硫酸贮槽经计量加入到预混合槽,和来自原矿粉碎工段经计量后钛精矿在预混合槽经搅拌充足混合,混合均匀后经分配器放入选定酸解罐中。
用蒸汽加热引发酸解反应。
酸解反应使钛铁矿中大部分金属氧化物和硫酸发生反应,其中钛以硫酸氧钛形式作为分解产物。
酸解反应为放热反应,反应放出热量使酸解罐中物料温度快速升高至180°C〜200°C左右,温度升高加速了酸解反应进行。
酸解主反应完成后熟化一定时间,经过仪表计量加水浸取,浸取一段时间调整钛液中三价钛离子含量及F值。
浸取完成后钛液用泵送到沉降工序。
酸解反应产生酸解尾气中含有大量水蒸气及微量矿粉尘、二氧化硫、三氧化硫、硫酸雾等污染物质。
钛白粉工艺流程
钛白粉工艺流程
钛白粉是一种重要的白色无机颜料,其生产工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 原料准备:采用天然、有色的钛矿石作为主要原料,如金红石、钛铁矿等。
原料经过破碎、磨细等工艺处理,得到适合进一步处理的颗粒状材料。
2. 钛矿石还原:将细碎的钛矿石与硫酸等还原剂混合,并在高温下进行还原反应。
反应后得到含有钛的氯化物和其他副产物。
3. 氯化钛:将还原后的钛矿石与氯气在高温下反应,产生氯化钛。
反应后得到含有氯化钛和未反应的氯气、氯化物等。
4. 氯化钛的净化:通过一系列的物理和化学方法,将氯化钛中的杂质去除。
常见的净化方法包括蒸馏、洗涤、过滤等。
5. 钛白粉沉淀:将净化后的氯化钛与水混合,并调节反应条件,使得钛白粉在反应中沉淀出来。
经过过滤、洗涤等工艺处理,得到含有钛白粉的湿沉淀物。
6. 钛白粉干燥:将湿沉淀物进行干燥处理,通常采用旋转干燥器等设备,在适当的温度下,将湿沉淀物中的水分蒸发掉,得到干燥的钛白粉。
7. 钛白粉精磨:将干燥的钛白粉进行精磨处理,使颗粒更加细小均匀,提高颜料的白度和分散性。
常用的精磨设备有球磨机、
鼓风机等。
8. 包装和质检:对精磨后的钛白粉进行包装,常见的包装形式有纸袋、编织袋等。
同时对产品进行质量检测,包括白度、颗粒大小、含量等指标。
以上就是钛白粉的主要工艺流程,具体的流程和细节可能因不同的生产厂家和产品要求而有所差异。
钛白粉生产工艺流程
钛白粉生产工艺6.3.1硫酸法钛白生产的工艺流程简述硫酸法生产钛白是成熟的生产方法,使用的原料为钛铁矿或钛渣。
下面主要叙述以钛精矿为原料的生产方法。
A、工艺流程硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成:原矿准备;用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液;溶液净化除铁;由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸;偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。
B、工艺流程简述(1)原矿准备按照酸解的工艺要求,用雷蒙磨磨矿,将钛精矿粉碎至一定的粒度。
(2)硫酸钛溶液的制备钛液的制备实际上包括钛精矿的酸分解,固相物的浸取,还原等工艺步骤。
酸分解作业是在耐酸瓷砖的酸解罐中进行的。
将浓度为92-94%的浓硫酸装入酸解罐中并通入压缩空气,在搅拌的情况下加入磨细的钛精矿。
精矿与硫酸的混合物用蒸气加热以诱酸解主反应的进行,主反应结束后,让生成的固相物在酸解罐中熟化,使钛精矿进一步分解,分解后所得固相物基本上是由钛铁硫酸盐和一定数量的硫酸组成。
固相物冷却到一定温度后,用水浸出,并用压缩空气搅拌,浸出完全以后,浸出溶液用铁屑还原,将溶液的硫酸高铁还原成硫酸亚铁。
(3)钛液的净化钛液净化包括沉降、结晶、分离、过滤等工序。
沉降是借助于重力作用,向钛液中加入沉降剂(主要絮凝剂是改性聚丙烯酰胺),除去钛液中的不溶性杂质和胶体颗粒,使钛液初步净化。
冷冻结晶在冷冻锅中进行,主要利用硫酸亚铁的溶解度随着钛液温度降低而降低的性质。
用冷冻盐水带走钛液热量,使其降至适当的温度,从而使大量的硫酸亚铁结晶析出。
分离、过滤是由锥蓝离心机分离,抽滤及板框压滤三个工序构成。
冷冻后的钛液经锥蓝离心机分离及抽滤池抽滤,得到初步净化的稀钛液,最后将稀钛液通过板框压滤,得到符合生产需要的清钛液。
(4)钛液浓缩钛液浓缩采用连续式薄膜蒸发器,在减压真空的条件下蒸发掉钛液中的水份,以符合水解工序的需要。
(5)水解水合二氧化钛是由钛的硫酸盐溶液热水解而生成的。
为了促进热水解反应,并使得到的水合二氧化钛符合要求,一般采用引入晶种或自生晶种的方法。
联产法硫酸法钛白粉生产工艺流程
联产法硫酸法钛白粉生产工艺流程硫酸法钛白粉是一种重要的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等工业领域。
它的生产工艺流程十分复杂,需要经过多个步骤才能得到高质量的钛白粉产品。
本文将介绍硫酸法钛白粉的生产工艺流程,以及其中的关键步骤和技术要点。
一、原料准备硫酸法钛白粉的生产过程需要使用工业级的钛矿石作为原料。
首先是将钛矿石进行破碎、研磨,然后采用浸出法提取得到的稀氯化钛酸钠浸出液。
二、浓缩精制浸出液要通过浓缩、精制过程,将其中的杂质去除,得到高纯度的氯化钛酸钠。
浓缩精制是硫酸法钛白粉生产中的关键步骤,需要严格控制工艺条件,确保得到品质优良的氯化钛酸钠。
三、水解沉淀高纯度的氯化钛酸钠要经过水解反应,生成氢氧化钛沉淀。
水解反应需要在严格控制的条件下进行,以确保沉淀的质量和颗粒大小符合要求。
四、焙烧氢氧化钛沉淀要经过焙烧过程,将其转化为二氧化钛晶体。
焙烧是硫酸法钛白粉生产中最重要的步骤之一,要控制好焙烧的温度和时间,以确保产物的晶体结构和颗粒大小符合要求。
五、精磨经过焙烧后的二氧化钛产物需要进行精磨,以得到所需的颗粒大小和表面平整度。
精磨过程要慎重进行,避免因过度粉碎而导致产品质量下降。
六、表面处理表面处理是硫酸法钛白粉生产中的关键环节之一,通过表面处理可以改善钛白粉的分散性和增加其覆盖力。
常用的表面处理方法包括硅烷偶联剂处理、铝酸酯处理等。
七、包装最后一步是将表面处理后的钛白粉产品进行包装,以便储存和运输。
包装要符合相关标准,确保产品的质量和安全。
总结硫酸法钛白粉生产工艺流程包括原料准备、浓缩精制、水解沉淀、焙烧、精磨、表面处理和包装等多个步骤。
在每个步骤中都需要严格控制工艺条件,以确保最终产品的质量和性能符合要求。
同时,随着技术的不断进步,硫酸法钛白粉生产工艺也在不断优化和更新,以满足市场对高品质钛白粉产品的需求。
钛白粉的生产技术
钛白粉的生产技术1. 概述钛白粉是一种白色无机颜料,具有良好的光谱性能、均匀性和遮盖性能。
它在现代工业中广泛应用于涂料、塑料、纸张、橡胶、陶瓷、化妆品、食品添加剂等领域,是现代化工产品的重要组成部分。
本文将介绍钛白粉的生产技术。
2. 生产工艺流程2.1 硫酸法生产工艺流程硫酸法生产钛白粉是目前主要的工业化生产方法,其工艺流程如下:原料制备:钛铁矿作为钛白粉的主要原料,在制备过程中需要进行矿选、研磨和酸浸等过程,以获得钛铁矿浆料。
硫酸浸出:将钛铁矿浆料加入到反应釜中,和浓硫酸反应,生成硫酸钛溶液。
反应中要求反应时间、反应温度、浓度和与矿的比例等因素控制得当。
钛化:在硫酸钛溶液中加入溶剂,通常是异丙醇或2-乙基己醇,进行强化钛化。
异丙醇一般采用硫酸钛比例和异丙醇的体积比为1:2,2-乙基己醇通常采用硫酸钛比例和2-乙基己醇的体积比为1:1.5。
钛化反应通常在高温高压下进行,反应温度一般在160°C左右。
分离:钛化后的物料进入蒸汽冷却沉淀槽,钛白粉沉淀。
分离后,接着进行多次水洗,获得产品钛白粉。
2.2 氯化法生产工艺流程氯化法生产钛白粉是一种众所周知的非硫酸法生产钛白粉方法,其工艺流程如下:还原反应:将钛铁矿与焦炭等还原剂一起反应,得到氯化钛。
还原反应的条件是:反应温度需要在800-900°C之间,还原剂与矿物质比为1.05-1.15.氯化:用氯气将氯化钛蒸汽化,进入反应釜中和空气或氧气反应,生成氧化钛的四氯化钛。
反应釜温度一般在900-1100°C之间。
分解还原:四氯化钛经过分解反应得到氧化钛,加氢还原可以得到钛粉末,其中氧化钛的温度大约在800°C左右,而加氢还原反应温度需要在700°C左右。
水洗:水洗将杂质去除,得到纯净的钛白粉。
3. 关键影响因素在钛白粉生产的过程中,控制合理的参数是保证产品质量的关键。
硫酸法中,主要影响参数包括反应温度、反应时间、硫酸和石灰的比例、异丙醇和硫酸钛的比例等。
常见的钛白粉的生产工艺流程
常见的钛白粉的生产工艺流程硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述:硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉,并送到储存和计量钛矿粉的料仓。
硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解用浓硫酸分解钛矿,制取可溶性的钛的硫酸盐。
钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁(FeTiO3),是一种弱酸弱碱盐,可以用强酸把它分解。
用过量的酸就能使反应进行到底。
由于这个反应是一个放热反应,最高温度可以达到250℃,因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。
在酸分解的过程当中,矿粉当中的各种杂质大部分也被分解,生成相应的可溶性硫酸盐,并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中,形成黑钛液。
为了除铁,用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁,同时,为了避免亚铁的再一次氧化,还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。
硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系,含有可溶性杂质和不溶性的杂质。
铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质,在结晶或水解、水洗的过程中除去。
不溶性杂质中的大多数,如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。
不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物,以及一些早期水解了的钛,虽然数量并不大,但具有很高的动力稳定性,需要另外加沉降剂,强化沉降澄清过程。
硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛,为保证收率,要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素,不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。
硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶结晶有两种方式:冷冻结晶和真空结晶。
FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。
因此,在组成一定的钛液中,FeSO4的溶解度随温度的降低而降低,本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。
浅谈钛白粉生产工艺优化与设备改进
浅谈钛白粉生产工艺优化与设备改进钛白粉是一种重要的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等各个领域。
随着国内外市场需求的不断增加,对钛白粉的质量和产量要求也越来越高。
为了满足市场需求,钛白粉生产企业需要不断进行工艺优化和设备改进,提高生产效率和产品质量。
本文将从钛白粉生产工艺流程和设备方面进行浅谈,探讨如何通过工艺优化和设备改进来提升钛白粉的生产效率和品质。
一、钛白粉生产工艺流程钛白粉的生产工艺主要包括氯化法和硫酸法两种。
氯化法主要是以氯化钛酸盐为原料,通过氯化反应制得氯化钛,再经过气相氧化得到钛白粉。
硫酸法则是以钛矿石为原料,经过浸出、水杂质处理、硫酸处理、氢氧化钠中和等工艺步骤得到钛白粉。
在生产过程中,需要注意优化每一个工艺步骤,提高生产效率和产品质量。
1、氯化法生产工艺优化氯化法生产工艺中,氯化反应是制备氯化钛的关键步骤。
氯化反应的条件优化对于提高反应效率和降低能耗至关重要。
要控制好反应温度、氯气流量和原料比例,确保反应充分、产品质量稳定。
在氯化钛的气相氧化过程中,也可以通过合理调节反应温度和氧气流量,优化氧化反应,提高产率和产品质量。
硫酸法生产工艺中,浸出和水杂质处理是关键步骤。
对于钛矿石的浸出工艺,可以采用合适的浸出剂和优化浸出条件,提高浸出效率和降低浸出成本。
在水杂质处理过程中,可以采用先进的水杂质处理技术,有效降低水杂质含量,提高产品的纯度和质量。
二、钛白粉生产设备改进除了工艺优化,钛白粉生产企业还需要不断改进生产设备,提高生产效率和产品质量。
1、反应釜设备改进在氯化法生产工艺中,氯化反应需要用到大量的反应釜设备。
生产企业可以通过提高反应釜的密封性和传热效率,减少能耗和提高生产效率。
采用先进的自动控制系统,实现反应过程的智能化控制和监测,确保生产的稳定性和可控性。
2、气相氧化设备改进在氯化法生产工艺中,气相氧化是制备钛白粉的关键步骤。
为了提高气相氧化的效率和产率,生产企业可以改进氧化反应器的结构设计,增加反应器的有效容积和反应表面积,提高氧化反应的传质速率和反应速率,从而提高产率和产品质量。
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钛白粉生产工艺6.3.1硫酸法钛白生产的工艺流程简述硫酸法生产钛白是成熟的生产方法,使用的原料为钛铁矿或钛渣。
下面主要叙述以钛精矿为原料的生产方法。
A、工艺流程硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成:原矿准备;用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液;溶液净化除铁;由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸;偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。
B、工艺流程简述(1)原矿准备按照酸解的工艺要求,用雷蒙磨磨矿,将钛精矿粉碎至一定的粒度。
(2)硫酸钛溶液的制备钛液的制备实际上包括钛精矿的酸分解,固相物的浸取,还原等工艺步骤。
酸分解作业是在耐酸瓷砖的酸解罐中进行的。
将浓度为92-94%的浓硫酸装入酸解罐中并通入压缩空气,在搅拌的情况下加入磨细的钛精矿。
精矿与硫酸的混合物用蒸气加热以诱酸解主反应的进行,主反应结束后,让生成的固相物在酸解罐中熟化,使钛精矿进一步分解,分解后所得固相物基本上是由钛铁硫酸盐和一定数量的硫酸组成。
固相物冷却到一定温度后,用水浸出,并用压缩空气搅拌,浸出完全以后,浸出溶液用铁屑还原,将溶液的硫酸高铁还原成硫酸亚铁。
(3)钛液的净化钛液净化包括沉降、结晶、分离、过滤等工序。
沉降是借助于重力作用,向钛液中加入沉降剂(主要絮凝剂是改性聚丙烯酰胺),除去钛液中的不溶性杂质和胶体颗粒,使钛液初步净化。
冷冻结晶在冷冻锅中进行,主要利用硫酸亚铁的溶解度随着钛液温度降低而降低的性质。
用冷冻盐水带走钛液热量,使其降至适当的温度,从而使大量的硫酸亚铁结晶析出。
分离、过滤是由锥蓝离心机分离,抽滤及板框压滤三个工序构成。
冷冻后的钛液经锥蓝离心机分离及抽滤池抽滤,得到初步净化的稀钛液,最后将稀钛液通过板框压滤,得到符合生产需要的清钛液。
(4)钛液浓缩钛液浓缩采用连续式薄膜蒸发器,在减压真空的条件下蒸发掉钛液中的水份,以符合水解工序的需要。
(5)水解水合二氧化钛是由钛的硫酸盐溶液热水解而生成的。
为了促进热水解反应,并使得到的水合二氧化钛符合要求,一般采用引入晶种或自生晶种的方法。
(6)水洗及漂洗由于水解反应是在较高的酸度下进行的,因此大部分杂质磷酸盐仍以溶解状态留在母液中。
水洗的任务是将水合二氧化钛与母液分离,再用水洗涤以除尽偏钛酸中所含可溶性杂质。
经过水洗而仍残留在水合二氧化钛中的最后一部分杂质(高铁为主),则以漂洗来除去,即在酸性条件下以还原剂将不溶的高铁还原为可溶性的亚铁,再进行二次水洗。
(7)盐处理盐处理是在盐处理锅中进行。
在充分搅拌的情况下,向偏钛酸浆液中加入碳酸钾和磷酸等盐处理剂,可防止煅烧物料烧结,隐蔽杂质元素的显色,使煅烧产品颗粒松软,色泽洁白等。
(8)煅烧回转窑是目前最广泛采用的煅烧设备。
盐处理后的偏钛酸在回转窑中经高温脱水、脱硫及晶型转化等过程,得到具有颜料性能的钛白粉。
(9)后处理二氧化钛后处理是按照不同用途对煅烧所得二氧化钛进行各种处理以弥补它的光活性缺陷,并改变它的表面性质。
后处理包括分级,无机和有机表面包膜处理,过滤,干燥、超微粉碎和计量包装等,从而获得表面性质好,分散性高的二氧化钛成品。
总之,硫酸法的优点是可直接用钛铁矿作原料,设备简单,工艺技术容易掌握,缺点是三废量大,不利于环境保护,并且处理三废费用很多,从而使生产成本增加。
为克服上述缺点,采用含TiO2 70-80%的钛渣为原料,不但可降低硫酸消耗的三分之一,而且废副产品物排出量可减少30%。
6.3.2 原矿的粉碎A、目的钛精矿一般粒度比较粗,比表面积较小,酸解时与硫酸接触面积小,不易被硫酸有效地分解。
因此,在使用前必须将其磨细,以增加反应接触面,使酸解反应能够正常进行。
参加酸解反应的矿粉不仅必须达到一定的细度,而且粒度分布要求窄而均匀,这样才能得到较高的酸解率,得到符合工艺要求的硫酸钛液。
一般矿粉细度要求为:325目筛余≤1.5%。
B、粉碎的工艺流程钛精矿由斗提式提升机送入贮料斗,再由给料装置将原矿定量、均匀、连续地送入雷蒙磨进行粉碎。
已被粉碎的物料由鼓风机鼓入的空气流以分析器带出,粗颗粒被挡后落入粉碎区域重新返回雷蒙磨构成闭路循环。
分离出的物料自旋风分离器下部卸出,进入矿粉中间贮槽,再由脉冲气力输送泵,送至矿粉贮槽,供酸解使用。
部份循环风经布袋收尘器除尘后排空,收尘下来的飞粉进入矿粉中间贮槽。
C、粉碎设备---雷蒙磨这是国内常用的设备,是一种摆轮式研磨机,靠摆轮的重力胶离心力,对钢圈所产生的挤压和研磨作用达到粉碎物料的目的。
攀钢集团公司使用的是4R3216型雷蒙磨(4R:四辊;32:磨辊直径32cm;16:磨辊高度16cm)。
雷蒙机的工作原理是:雷蒙主机内装有磨环和磨辊,磨环固定在机座上,磨辊则自由悬挂在竖轴顶端的十字形悬辊架上,磨辊既能绕中间竖轴旋转又能自转。
雷蒙机运转时,磨辊在离心力作用下紧贴在磨环表面对加入物料产生挤压和研磨作用而使其粉碎。
未被粉碎的物料坠于机底,并被铲刀铲起重新将其抛掷于滚动很快的磨辊前的磨环面上,已被粉碎的物料由空气流携出。
空气流由机底上吹,使粉碎后物料通过分析器分级,细度合格的进入旋风分离器中,细度不合格的再返回雷蒙磨重新研磨。
转速越大,粒度越细;反之则粒度越粗。
粉碎细度可由调节吹入的空气量的大小及分析器的转速等控制。
6.3.3 酸解A、酸解的基本原理(1)酸解的化学反应钛铁矿与硫酸的反应非常缓慢,在常温下几乎不发生变化。
为了促进这个反应,往往需要加热,引导反应的开始。
如以偏钛酸亚铁FeTiO3代表钛铁矿的主要成份,则酸解反应一般认为按下列二方程进行:−Ti(SO4)2+FeSO4+3H2OFeTiO3+3H2SO4−→−TiOSO4+FeSO4+2H2OFeTiO3+2H2S04−→我们也可以把TiO2视作是钛铁矿的一个单独成份,则上面反应可写作:−Ti(SO4)2+2H2OTiO2+2H2SO4−→−TiOSO4+H2OTi02+H2SO4−→钛铁矿中的铁则按下列方程式进行反应:−FeSO4+H2OFeO+H2S04−→−Fe2(SO4)3+3H2OFe2O3+3H2SO4 −→从这些反应式看,反应结果得到的是(正)硫酸钛Ti(S04)2硫酸氧钛TiOSO4,硫酸亚铁FeSO4和硫酸高铁Fe2(SO4)3这四种物质。
硫酸氧钛的生成,也可以视为是硫酸钛初步水解的产物。
− TiOSO4+H2SO4Ti(SO4)2+H2 O−→酸解后生成的硫酸钛Ti(SO4)2和硫酸氧钛TiOSO4之间的比例由酸解条件而定。
从方程式中可以看出,生成硫酸钛每一份需要二份硫酸,而生成硫酸氧钛每一份只需要一份硫酸。
(2)有效酸和酸比值有效酸:在钛溶液中,硫酸以三种不同的形式⑴与钛结合的硫酸⑵与其他金属(主要是铁)结合的硫酸⑶游离酸——未被结合的过剩的硫酸。
我们无法单独测定与钛结合的酸或游离酸,只能测定二者的总和,我们把它称为有效硫酸。
有效酸=与钛结合的酸+游离酸有效酸一般用酸碱滴定的方法来测定,目前仍作为评价酸解效果与质量的一个控制指标,与生产与科研单位广泛应用。
酸比值:在控制有效酸这指标时,有这样一个问题;就是同样的钛液,如果浓度稍有变化,(例如经过适当浓度或稀释)。
钛液的性质没有变化,而有效酸的数值却发生变化。
为了解决这个问题,我们采用酸比值这个指标。
酸比值又称酸度系数,通便用符号F 表示。
所谓酸比值是指钛液中有效酸与总钛含量之比值。
浓度总有效浓度2TiO F因为这是一个比值,因此钛液经过浓缩或稀释后,F值是保持不变的,F值的高低,能显示出钛液中钛的组成。
钛液F 值的高低,还能影响以后的水解产物的结构状态,因此生产不同品种的钛白,对钛液的F 值常常要严格控制。
B 、固相法酸解a. 操作步骤(1)投料酸解操作时,在强烈压缩空气搅拌下,先投入硫酸,然后再投入矿粉后,使矿粉与硫酸充分混合,最后加入稀释水。
(2)加温用直接蒸汽加温。
当槽内反应物温度升至80-100℃时应立即停止蒸汽,剧烈反应也就开始。
(3)主反应由于反应是放热反应,反应物温度急剧自动上升,在数分钟内达到最高温度约200℃。
在这阶段内,反应非常猛烈,槽身有可察觉的震动,同时排出大量的酸雾,反应物也经过稠粘阶段而逐渐凝成多孔的海绵固体。
(4)成熟主要反应结束,反应物的温度逐渐下降。
在这冷却的同时,尚继续发生酸解反应,使反应更加完全。
(5)浸取成熟后的固相物溶于水,以得到硫酸钛的溶液。
b. 酸解反应控制条件(1)酸矿比酸矿比是投料时硫酸与矿粉重量的比值。
(硫酸浓度以100%计算)在选择酸矿比时,主要应使矿粉得到最大程度的分解而又耗用最少量的酸。
一般地说,酸矿比越高,过量的硫酸便越多,反应便越完全,酸解率也越高,根据固相法的特点,一般控制酸矿比为1.54~1.65。
一般认为酸矿比是决定酸解反应的一个工艺指标。
•酸矿比对钛液的F 值影响尤为显著。
但是为了节约硫酸,F值可以在浸取时加入废酸进行调节。
酸矿比如果过高,对提高酸解率的作用便不明显。
相反却要多消耗硫酸。
与液相法相比,固相法所用的硫酸浓,反应温度高,因此耗用酸便可以少。
(2)硫酸反应浓度硫酸反应浓度是指钛铁矿酸解反应时必须控制的硫酸浓度。
原则上讲,硫酸反应浓度越高,则反应完全。
但实践表明,当硫酸反应浓度过高时,容易发生反应后固相物的早期水解。
其原因可以认为是由于硫酸浓度越高,则反应温度也越高,使反应初期的生成物在反应结束时已发生水解。
实际控制的硫酸反应浓度,应依据设备的容量,投料量等不同条件而变化,一般控制在84-88%。
(3)加温温度矿粉与硫酸反应,需要在一定温度时才能开始。
但反应本身能放出大量的热,因此大部分热量是依靠自发的。
− TiOSO4+H2O+5.84千卡TiO2+H2SO4−→−FeSO4+H2O+29千卡FeO+H2SO4−→−Fe2(SO4)3+3H2O+33.8千卡Fe2O3+3H2SO4−→一般来说温度越高反应越剧烈,也越完全。
酸解反应是个放热反应,当反应开始时便放出大量的热,使反应物的温度迅速上升。
因此短时间内即变成剧烈反应,•反应物的温度可达到200℃以上。
一般情况下,开始时物料需要适当加温以引发反应,但当反应开始后应立即停止加温,以免反应过分猛烈而发生冒锅或早期水解。
加温温度一般控制为80-100℃,也要根据设备大小而定。
一般中小设备控制为60-80℃,一般大设备控制为100-120℃。
加温温度过低,例如小于60℃,则引发主反应的时间长,反应不剧烈,容易生成难溶性的固相物,酸解率低。
加温温度过高,例如大于130℃,则主反应来得太早,反应温度猛烈上升,不仅容易致使冒锅事故的发生,而且还会使酸解率降低,生成固相物难浸取。
如果使用高浓度硫酸,例如大于96%,当加入稀释水后的发热量已足够引发反应时,便可不必再另行加温。
这种情况称为自然反应。
在炎热季节,室温较高,即使采用93%的硫酸,也可考虑不再加温,由物料自然反应。