硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原18页word
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。
硫酸法钛白粉工艺及设备优化实践
硫酸法钛白粉工艺及设备优化实践一、引言钛白粉是一种广泛用于涂料、塑料、纸张等行业的重要化工产品，具有良好的遮盖力和光泽度。
硫酸法是制备钛白粉的主要方法之一，通过分析和实践，本文将介绍硫酸法钛白粉的工艺及设备优化实践。
二、硫酸法钛白粉工艺概述硫酸法钛白粉工艺主要包括浸出过程、氧化过程、氧化物还原过程、沉淀过程以及后续处理等步骤。
1. 浸出过程浸出过程是硫酸法钛白粉生产的第一步，其核心是将精选的钛精矿与浓硫酸进行反应，产生钛酸盐溶液。
这一步骤的关键在于控制反应温度、时间以及配比，以确保钛酸盐的高效转化。
2. 氧化过程氧化过程是将钛酸盐溶液转化为二氧化钛的关键步骤。
在这一步骤中，钛酸盐溶液需要经过氧化反应，生成二氧化钛稀酸溶液，然后经控制过饱和度和降温结晶，得到结晶液和母液。
结晶液通过离心过滤、洗涤、干燥等处理，最终得到钛白粉。
3. 氧化物还原过程将得到的二氧化钛进行还原是硫酸法钛白粉生产的重要步骤。
通过在还原炉中加入合适的还原剂，如天然气或甲烷，将二氧化钛还原为金属钛，然后通过过滤、洗涤、烘干等工艺，得到金属钛产物。
4. 沉淀过程产生的金属钛在沉淀过程中，通过加入酒石酸二钠等沉淀剂，进行沉淀处理，从而得到纯净的钛白粉。
5. 后续处理经过沉淀过程，得到的钛白粉需要进行洗涤、烘干等后续处理步骤，以提高其质量和纯度。
三、硫酸法钛白粉设备优化实践在硫酸法钛白粉生产中，设备的优化对提高产品质量和生产效率起着至关重要的作用。
下面将从浸出设备、氧化设备和还原设备三个方面介绍设备的优化实践。
1. 浸出设备浸出设备的优化主要包括提高反应温度控制精确度、增加搅拌装置以提高反应速率、改进配料系统以确保配比精确等。
此外，选择高效的浸出设备，如连续浸出设备，可提高生产效率。
2. 氧化设备氧化设备的优化可从反应温度、氧化剂使用、溶液浓度等方面入手。
通过控制这些关键参数，可以提高二氧化钛的产率和质量。
此外，使用先进的结晶设备和过滤设备，如离心机、真空过滤机等，可以提高产品的纯净度。
硫酸法制钛白的一种连续酸解方法
外硫 酸法均 利用高层次的酸溶性钛渣 ，这 比起 国内的钛精矿 要具有 备颜料性 能的产 品。
更高的制备效率 。同时，利用 固相 法生产钛 白粉，还无法对酸解主
需要注意地是 ，在煅烧 时，伴 随三氧化硫及酸 雾的排除，将会
反应进行精确 、稳定 的控制 ，因而 无法 给员工提供安全可靠的工作 带走部分细微 的二氧化钛粒子 ，因而工厂需 要设 置除酸雾 及回收二
（１）连续酸解制备钛 白的具体方法步骤 。钛精 矿通 常粒度较 粗， 钛矿粉在低于 ３５℃下，在 高效混 合搅拌 器内混 合均匀 并以 ５ｍ ／ｈ的
具有较小的 比表面积 ，因而在酸解时与硫酸 的接触面积较 小，不利 流量注 入反应器 。以反应器 内最高温度 １７０℃为准调整反应启动水
于硫酸进行有效地分解 。所 以，通常在使用前 ，会将钛精矿 磨细来 的加入速 度，得到颗粒较细的 固相物 。将 固相物与溶解水 （可用废
在工业发达 国家 中的重视程度也很高 。
初步净化 的稀钛液 。钛液浓缩 则是利用真空 条件 ，采 取连 续式薄膜
１钛 白 粉现 有 生产 技 术状 况
蒸发器 ，将钛液 中的水分 蒸发掉 。水解 主要 是生成水合二氧化钛，
根据参与 反应 的硫 酸浓 度及最终反应物装填 ，可 以将硫酸法生 通常采取 引入 晶种或者 自生晶种 的方式 。而 水洗 和漂 洗则是将水合
环境 。为此 ，本文提 出一种连 续酸 解的方法，有效解决 目前 国内硫 氧化钛粒子 的设备 ，以便在排放之前先将煅烧尾气进行净 化处理。
酸法生产钛 白工艺在 酸解 主反应 时带来 的大气污染 问题；并消除剧 最后，为弥补二氧化钛 的光活性缺 陷，同时改变 其表面性 质，还应
烈 的酸解主 反应带来 的安全 隐患，同时为员工提供安全可靠 的工作 按照不 同用途对煅烧得 到的二氧化钛进行无 机、有机表 面包膜 、过
硫酸法钛白粉生产
?钛白粉的性质 ? ?钛白粉各指标的含义及影响因素
?
?钛白粉的应用领域 ?
钛白粉的性质
? 钛白粉化学名二氧化钛，商用名钛白，分子式 TiO 2。 ? 二氧化钛是多晶型化合物，自然界中存在三种结晶形
态：金红石型（ R)，锐态型（ A）和板钛型。 ? 板钛型属斜方晶系，不稳定晶型，当加热高于650 ℃
流管进入钛液水封池，蒸汽则经 冷却水混合冷凝后通过气管排到 水封池流出系统外。
5. 钛液水解
制备方式：自生晶种和外加晶种
? 诱导热水解按一定的速度进行，保证制得的粒子大
小适当均匀，消除无规则结晶中心的影响；
? 能使水解速度加快，水解反应进行得较完全，得到
较高水解率和优良颜料性能；
? 浓缩交料 6大指标：
脱硫过程：
TiO 2·ySO 3 → TiO 2 + ySO 3 ↑
晶型转化过程： 经过脱水和脱硫后的二氧化钛，虽具有锐态的微晶结
构（粒径非常小的聚集体），因此仍属于不定型的，
需在高温区转化为固定晶型的二氧化钛。
主要控制参数：
要点：控制窑内的温度梯度，有合适的煅烧强度，保
证脱水脱硫晶型转化过程的充分进行；
/兰色特征.因此当一种颜色用 CIE
L*a*b* 表示时 ,
黑
L*代表明度值 ,
a* 代表红 /绿值,
b* 代表黄/兰值 .
2.遮盖力
? 遮盖力即不透明度，指当一件物体涂以某种涂料时涂
料中的颜料能遮盖被涂物体表面的底色的能力。
? 两种表示方法：每平方厘米被涂物体的表面积在达到
完全被遮盖时所需要用颜料的最低质量（ g/cm 2）。
7. 偏钛酸的漂白
水洗时间的延长，酸度降低，铁以氢氧化高铁形式 存在，无法通过延长水洗时间去除，必须进行漂白 转化为可溶性的亚铁，再经过二洗去除。漂白就是
钛白粉的生产工艺流程
钛白粉的生产工艺流程硫酸法中的硫酸其实是充当了一个载体，就是先把钛拿出来，经过除杂，然后再弄成钛。
氯化法中的氯气也是这样。
硫酸法锐钛型钛白粉生产的工艺简述：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。
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。
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。
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。
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。
硫酸法生产钛白粉工艺流程
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1. 原料制备。
将钛精矿粉碎、预还原、磁选除杂。
硫酸法钛白粉生产——实验室方案
FeTiO3+3H2SO4→FeSO4+Ti(SO4)2+3H2O
FeTiO3+2H2SO4→FeSO4+TiOSO4+2H2O
浸取过程
Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2O
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。
在结晶或水解、水洗的过程中除去,经过上述步骤除杂后，还有一些肉眼看不到的悬
（3）将加入盐处理剂的偏钛酸放入恒温干燥箱中烘去大量水分，再放入马弗炉 中设置好升温曲线煅烧（升温曲线为 常温→200℃（保温 0.5h）→400℃（保温 0.5h） →700℃（保温 0.5h）→880℃（保温 2.5h）煅烧结束）。
（4）待煅烧结束冷去后取出备用。 注意事项 1. 钛渣酸解时应注意控制温度，防止酸渣反应过于剧烈；同时应注意放置在通风处
（1）按照有机反应冷凝回流的模型连接好反应装置，预热反应底水计钛液。 （2）将烧杯中的浓钛液加热到 96℃，向三口烧瓶中加入 25.7mL 去离子水，打 开冷凝管的冷却水并开启搅拌将底水加热至 96℃；控制加热强度使得水应比钛液先 升温到温度点。 （3）停止加热，通过滴管在 4min 内均匀的向三口烧瓶中加入 30mL 浓缩后的钛 液，注意观察加料过程中颜色的变化；加料完成后重新开始加热，余下的 70mL 钛液 控制在 8-9 min 内加完。 （4）待物料加热至沸腾，并记录好沸点温度情况，在试验太上用乳胶管滴 4 滴 去离子水形成一个水珠，第一沸点后 2 min 用乳胶滴管吸取少量钛液滴一滴到去离子 水水珠中，观察水滴是否浑浊；为发生变色则继续加热，每隔半分钟用此方法检验直 到发生变白。 （5）当出现变色即达到水解的“相配点”或是变灰点，关闭加热 30 min 后。 （6）30 min 后，重新开始加热，直到把浆料加热到第二次沸腾，记录下此刻的 温度，调节加热强度保持沸腾 3 h 后加入 5 mL 去离子水，0.1g 纤维搅拌 5 min 后 即可。
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白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等工业领域。
其生产工艺流程主要包括矿石选矿、硫酸法生产
和氯化法生产三个步骤。
首先，矿石选矿是钛白粉生产的第一步。
钛矿石经过破碎、磨矿、浮选等工艺，将矿石中的有用矿物与杂质进行分离，得到含有
二氧化钛的矿石精矿。
这一步骤的重点是通过选矿设备对原始矿石
进行处理，提高矿石的品位，为后续生产工艺提供优质的原料。
接下来是硫酸法生产工艺。
将精矿经过浸出、水解、沉淀、焙
烧等步骤，最终得到钛白粉成品。
在这个过程中，硫酸是一种重要
的反应介质，能够有效地将钛矿石中的二氧化钛转化为硫酸钛溶液，然后通过水解沉淀、焙烧等步骤，得到精细的钛白粉产品。
这一生
产工艺流程需要严格控制反应条件，确保产品质量稳定。
另一种生产工艺是氯化法生产。
这种方法是以氯化钛为原料，
通过氯化、氧化、水解等步骤，制备出钛白粉产品。
相比硫酸法，
氯化法生产工艺具有能耗低、产品质量好等优点，因此在一些特定
情况下得到广泛应用。
总的来说，钛白粉的生产工艺流程是一个复杂的化工过程，需要严格控制各个环节的参数，确保产品质量和生产效率。
随着工艺技术的不断进步，钛白粉的生产工艺也在不断优化，为各个行业提供更优质的产品。
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。
硫酸法金红石型钛白粉的生产简介
硫酸法⾦红⽯型钛⽩粉的⽣产简介到⽬前为⽌，钛⽩粉的⼯业⽣产⽅法应⽤较⼴的是硫酸法和氯化法，我公司钛⽩粉的⽣产现采⽤的是硫酸法。
硫酸法的⽣产操作程序⾮常复杂，其基本化学反应中包含有⼀系列的简单的化学反应，硫酸法的三步最基本的化学反应分别是在酸解、⽔解和煅烧阶段中发⽣的：酸解：⽔解：煅烧：硫酸法⽣产⼯艺流程⽰意图见下图。
原矿粉碎-混合-酸溶解-沉淀-热过滤-真空结晶-结晶分离-控制过滤-浓缩-⽔解-⼀洗-漂⽩-钛铁矿-⼆洗-盐处理-煅烧-前粉碎-湿磨，分级-表⾯处理-三洗-旋转闪蒸⼲燥-⽓流粉碎-⾦红⽯成品-硫酸-碌钒-废酸⼯艺流程简述如下：⾸先将钛矿原料⼲燥并经研磨，再⽤硫酸分解。
酸解反应前，⽤机械搅拌或压缩空⽓先将矿粉和硫酸的混合物搅拌均匀，加⼊引发液利⽤硫酸的稀释热引发酸解反应，反应产物是钛、⼆价和三价铁、其它⾦属的硫酸盐，是⼀种多孔性的固相物。
加⼊⽔或稀硫酸浸取固相物，得到钛的硫酸盐溶液称为钛液。
在钛液中加⼊铁粉或铁屑，使其中的⾼价铁还原成亚铁，便于后⾯⼯序中分离。
然后让钛液静置沉降，除去氧化硅和未反应的钛矿⼀类的固体残渣，钛液在沉降之前，需加⼊絮凝剂使其中的胶体物质絮凝沉降，为了提⾼沉降后钛液的质量，⽤过滤的⽅式降去⼀部分未沉降的杂质。
初步净化后的钛液根据⼯艺要求的铁钛⽐⽤冷冻或真空结晶，让⼤部分硫酸亚铁结晶析出⽽得以分离，分离亚铁后通过控制过滤除去钛液中的微量残渣。
然后对钛液进⾏浓缩，使钛液浓度提⾼到⽔解所要求的浓度。
钛液的⽔解是硫酸法⽣产钛⽩粉最关键的⼀步，为确保⽔解产物的质量，⽔解条件必须严格控制。
⽔解快结束时⽤⽔稀释，可提⾼钛液的⽔解率，但稀释过度，则会影响⽔合⼆氧化钛的质量。
⽔解所得的⽔⼆氧化钛经过滤除去所吸附的母液后⽤⽔洗涤，其酸性滤液应回收处理。
⽔洗以后的⽔合⼆氧化钛在酸性和还原条件下进⾏漂⽩和漂洗除去残存的微量杂质铁，然后加⼊少量能控制晶体成长的物质(盐处理剂)，再进⾏煅烧。
硫酸法钛白工艺流程详述
硫酸法钛白工艺流程详述.txt精神失常的疯子不可怕，可怕的是精神正常的疯子！本文由lyf040302贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。
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硫酸法钛白工艺流程简述硫酸法钛白工艺流程简述①钛铁矿的粉碎从矿区运回的经过精选的钛铁矿（TiO247%～50%）,粒度比较粗，与硫酸不能直接反应，因此用雷蒙磨按工艺要求粉碎至 320 目左右，以使酸解反应顺利进行，得到较高的酸解率。
②酸解酸解采用固相法。
在酸解槽内，在强烈压缩空气搅拌下，先投入浓度为 86%～89%的硫酸，然后再投入矿粉，控制酸矿比 1.54～1.65，使矿粉与硫酸充分混合，最后加入稀释水（或废酸），并通入蒸汽直接加温到 80℃～100℃，使酸解反应顺利进行。
为了提高酸解率，成熟时间一般控制在 1～3 小时。
③浸取酸解成熟后的固相物，加入水或稀钛液，在压缩空气搅拌下，使多孔状固相物溶解，得到硫酸氧钛溶液。
溶液的最终浓度一般应含 TiO2110～130g/l，比时溶液比重约为 1.52～1.53。
为了调节浸出液的 F 值（有效酸与总钛含量的比值），并节约浓硫酸，浸取时常添加废硫酸。
根据酸解固体产物的不同，浸取时间一般为 5～12 小时。
④还原在钛铁矿粉中，铁以二价与三价两种不同状态存在，因此浸出液中既有硫酸亚铁 FeSO4，又有硫酸高铁 Fe2(SO4)3,这两种铁盐在一定条件下会发生水解而生成Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 沉淀。
而硫酸高铁Fe2(SO3)3 在溶液中的危害性较大，因为即使在酸性溶液（PH≥2.5）中，它也容易水解，生成氢氧化铁沉淀。
在偏钛酸洗涤时，它会变成沉淀而混杂于其中，煅烧时变成红棕色的三氧化二铁而污染成品，因而在钛液中不允许有高铁存在，要把高铁全部还原成亚铁。
工业上常采用化学还原法将高价铁还原成亚铁。
就是在溶液中加入铁屑，铁粉等还原剂使其发生氧化还原反应。
Fe2(SO4)3+ Fe 3FeSO4为了保证溶液中三价铁全部还原为二价铁，还原反应应略微过度，此时溶液中就有少量四价钛还原为三价钛： 2TiOSO4+Fe+2H2SO4 2Ti (SO4) 2+Fe Ti2(SO4) 3+FeSO4+2H2O Ti2(SO4) 3+FeSO4三价钛的存在，可以保证三价铁还原完全。
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硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原一、酸解方法根据参与反应的硫酸浓度和最终反应产物的状态，钛铁矿酸解的方法有液相法、两相法和固相法三种。
1.液相法采用55%-65％的硫酸，酸解反应在液相进行，反应温度为130℃-140℃，反应时间为12-16h,为了防止早期水解，酸比值（F）控制在3-3.2，直接得到硫酸钛溶液。
2.两相法采用65%-80％的硫酸，反应温度为150-200℃，反应时间为6-8h，F值控制在1.8-2. 2，加热至有沉淀析出为止，所得产物呈糊状，加水浸取后，生成悬浮溶液，反应率达85％一90％。
3.固相法采用80％以上的硫酸，反应剧烈迅速，在5-30min内完成，反应最高温度达250℃，由于硫酸的沸点为338℃，所以能够适应这一要求。
所得产物为固相物，然后加水浸取为溶液，控制F值在1. 6-2. 0，最高酸解率可达97％。
二、固相法酸解的优点液相法和两相法酸解的反应时间长，耗用硫酸多，钛铁矿的分解率低。
与这两种方法比较，固相法具有下列优点：①耗用硫酸量最少；②反应最迅速，可减少加温时间，缩短生产周期，提高设备利用率和产量，节约燃料；③酸解率最高；④溶液F值比较低，有利于后期水解的进行；⑤设备强度大，生产能力高。
正是由于固相法酸解的优点多，所以工业生产一般都采用固相法。
三、酸解发生的化学反应钛铁矿的化学组成是偏钛酸亚铁(FeTi0），它是一种弱酸弱碱盐，能与3强酸反应，并能进行得比较完全。
硫酸分解铁铁矿的反应一般认为是按下列反应式进行：酸解后生成的硫酸钛和硫酸氧钛之间的比例，由酸解条件而定，从反应式(1)、反应式(2)可以看出，每生成lmol的硫酸钛，需要2mo1的硫酸，而每生成lmol的硫酸氧钛，只需要1 mol的硫酸。
由此可见，硫酸过量得越多，越有利于反应的进行，且生成硫酸钛。
四、有效酸在酸解产物浸取所得的钛液中，硫酸主要以三种形式存在：①与钛结合的硫酸；②与其他金属（主要是铁）结合的硫酸；③未被结合，过剩的游离酸。
由于无法单独测定与钛结合的酸和游离酸，只能测定这二者的总和，因此就把这两者的总和称为有效酸。
有效酸=与铁结合的酸＋游离酸同样的钛液，如果经过浓缩或稀释，其浓度变化了，但其性质仍没有变化。
五、酸比值及其影响因素，酸比值的高低将产生的影响钛液中有效酸与总钛含量之比值称为酸比值，酸比值又称酸度系数，通常用F来表示：从公式看，游离酸、与钛结合酸和总TiO含量等三个因素会影响F值。
2但是F值只是一个酸比值，它在很多情况下，并不能说明一些本质的问题。
例如，钛液经过浓缩或稀释后，其总TiO浓度和有效酸浓度变化了，但其性质和F值2是保持不变的，溶液中硫酸氧钛与硫酸钛的比值改变时，游离酸也随之而变，但是其F值却不会改变；有效酸的测定由于终点不够明显，也容易出现误差，因此F值只能作为生产参考，对其数值要结合工艺过程进行具体分析。
F值的高低，除了能显示钛液中钛的组成、能评价酸的效果与质量外，还会影响水解速率、水解率和水解产物偏钛酸的结构。
六、固相法酸解所得钛液可用硫酸氧钛表达中，既有硫酸钛，也有硫酸氧钛。
可以认为，如果全部是硫酸钛，则其F值应为2. 45，再加上铁液中尚有一定量的游离酸，那么，其F值更应该大于2. 45。
但是固相法浸取所得的钛液的F值，一般只有1.6-2.0，其F值远远没有达到2. 45，更没有超过2.45，因此铁液中硫酸钛的含量不会很多，而铁液的F值＜2. 45时，都说明其含量是以硫酸氧钛为主。
固相法钛液的F值只有1.6-2.0，就可以用硫酸氧钛表达。
在酸解反应的200℃以上，反应物水和反应生成的水都已蒸发了，具备生成Ti(S04)2的条件，但是用酸矿比为(1. 45-1. 55)：1，不足以将钛变成Ti (S04）2，所以在固相物中还存在TiOS04。
Ti (S04）2只存在于固相物，一旦浸取遇水即水解生成TiOS04，因此钛液的钛均以TiOS04的形式存在。
七、与钛结合酸和游离酸的计算固相法酸解得的钛液，一般F值在1.6-2. 0之间，则FOA值就在30. 45％-63. 07％之间。
F值每相差0.1，则FOA值相差8.15％，使用FOA值来表示，更易于控制。
九、钛液的稳定性及其对生产的影响稳定性又称稳定度，就是在钛白粉生产中，铁液在条件变化的情况下，有发生早期水解而析出白色胶体粒子的倾向，这种倾向的强弱程度称为钛液的稳定度。
表示这种倾向强弱的特性称为钛液的稳定性。
钛液的稳定性是以每毫升钛液，用25℃的蒸馏水稀释到刚出现白色浑浊时，所需要蒸馏水的毫升数来表示：稳定性是衡量钛液质量好坏的重要指标。
一般颜料级加压水解钛液的稳定性控制在K≥350;常压水解钛液可以放宽到K≥300。
要是出现稳定性差的钛液，则会对钛白粉生产带来下列不良影响：①钛液容易出现早期水解而生成胶体微粒悬浮于钛液中，造成沉降和压滤的困难，以至于影响产量的提高；②钛液产生的含钛胶体微粒，最终要跟残渣一起沉降而被除掉，使钛的回收率降低；③钛液属于非颜料级钛液，只能生产出低档的搪瓷钛白粉，这种钛白粉价格较低；④钛液后期水解所生成的偏钛酸，有一部分粒子较小，容易造成水洗穿滤流失，直至锻烧时从烟囱飘散不少，使回收率降低；⑤这种钛液本身就已经产生早期水解而生成有胶体微粒，这种胶体微粒极易穿过滤层而存在于钛液中，到后期水解时，成为不良的结晶中心，使水解得到的偏钛酸粒子大小不均匀，容易吸附较多杂质，不仅使水洗时间延长而影响产量，还使产品带色影响白度。
同时不规则的小颗粒多，还会造成锻烧时易烧结，而使产品的白度、消色力和分散性能降低，影响到产品的质量。
十、钛液的早期水解及影响钛液稳定性的因素一般来说，从酸解后到未进行后期正式水解之前，钛液中不应含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子，但是有时在钛液的浸取、还原、输送和存放过程中，由于操作不当或条件变化，而在钛液中出现上述两种白色胶体物质，这种现象称为钛液的早期水解。
要想了解影响钛液稳定性的因素，还得从钛铁矿的酸解和钛液的水解中去找原因。
1.由酸解的反应式(1)、反应式(2)比较可知，在相同的钛铁矿下，反应式(1)用酸多，得到的是稳定的硫酸钛，而反应式(2)用酸少，得到的是不稳定的硫酸氧钛，说明酸解时用酸多对提高铁液的稳定性有好处。
钛液水解的主要反应式如下：从反应式(7)、反应式(8)、反应式(9)可知，三个水解反应都生成新硫酸，说明钛液中酸多会使水解反应可逆，可以抑制早期水解的发生。
所以酸解时用酸较多或浸取时加废酸较多，使钛液中含酸浓度增大，对提高钛液的稳定性有好处。
从实验可知，取浓钛液1mL,测得其稳定性为400；若取同样的浓钛液1mL，再加人浓硫酸1滴，结果测得其稳定性为450，说明多加酸其稳定性会提高。
2.从水解的反应式(7)、反应式(8)、反应式(9)可知，水是反应物，按化学反应规律，增加反应物会使反应向右进行，增加了水，就增加了反应物，就有利于水解的进行，而使钛液不稳定，说明水多没有好处。
由反应式(8)、反应式(9)比较可知，在同等的硫酸氧钛的情况下，反应式(9)加水多，反应式(9)在冷的条件下也能发生水解反应。
由此可见，在相同的条件下，钛液越稀（水越多）其稳定性就越差。
3.从反应式(7)、反应式(8)、反应式(9)三个水解反应式可知，钛液的水解是吸热反应，因此加热会使反应向右进行，会促进钛液发生早期水解而使钛液不稳定。
从实验可知，同是1mL钛液，在12℃，K=500；在25℃，K＝400；在65℃，K＝200；在100℃，K=0。
由此可见，温度上升，钛液的稳定性下降，加热对钛液的稳定性不利。
综上所述，影响钛液稳定性差的主要原因是酸少、水多、加热。
那么要提高钛液的稳定性，就必须针对钛液的酸度、浓度、温度这三个主要因素进行分析研究并加以控制。
1．酸度酸解用酸多既可提高钛液的稳定性，又可使酸解反应较完全而提高酸解率，但是用酸过多，既会增加硫酸的消耗，增大钛白粉的生产成本，又会增大后工序钛液后期水解的困难，因为从水解反应式可知，酸多会使水解反应可逆，偏钛酸粒子难以长大，水解率降低，水洗时由于偏钛酸粒子细而出现穿滤流失造成损失。
因此要权衡利弊，优化出一个既使钛液稳定，不至于出现早期水解，又要有利于后期水解的最佳用酸量。
根据酸解反应式计算，要想得到稳定性高的硫酸钛，则要按反应式(1)反应，这样其酸矿比是1. 932：1,也就是说，1吨钛铁矿要用1. 932吨的硫酸；要想得到稳定性差的硫酸氧钛，则要按反应式(2)反应，这样其酸矿比是1.29：1，也就是说，1吨钛铁矿要用1. 29吨的硫酸。
除此之外，其他化合物特别是铁的氧化物也要消耗一定量的酸。
一般来说，酸矿比越大，用酸越多，钛液就越稳定；酸矿比越小，用酸越少，钛液就越不稳定。
从理论分析和实践应用证实，加压水解流程采用酸矿比在(1.50-1.60)：1为最佳比值；常压水解流程采用的酸矿比在(1.45-1.55)：1为最佳比值。
究竟采用多少才适宜，还要视钛铁矿的质量、工艺要求的酸度和浸取时是否加废酸及废酸加人量而定。
2.浓度①酸的浓度使用硫酸的浓度和控制反应时硫酸的浓度，对铁液的稳定性影响较大。
使用时硫酸其浓度大于96％时，酸解反应所得到的固相物硬实，多孔性差，浸出时很难溶解，所得钛液的稳定性会下降，当然酸解率也低；若使用的硫酸浓度小于92％，则酸解后的固相物不易固化，甚至呈糊状，反应不完全，浸出所得的铁液稳定性也差，还会造成沉降等净化的困难，酸解率也不高。
一般使用硫酸的浓度在92％-96％之间为宜。
现在很多厂家都摸索并掌握了浓酸反应的规律而直接采用98％的硫酸进行酸解。
反应时硫酸的浓度大于90%，则反应温度高，使反应初期的生成物在反应结束时已发生早期水解而使钛液不稳定；反应时硫酸的浓度小于85％，浸取所得铁液的稳定性也差，一般控制反应时硫酸的浓度在85％-90％之间。
实践证明，使用越浓的硫酸，反应时稀释的浓度要偏低限；使用较稀的硫酸，反应时稀释的浓度要偏高限。
不过使用稀酸时，由于酸解加水较少，水与硫酸作用产生的热量少，常常需要用加蒸汽的方法来提高引发热，才能获得较好的酸解效果。
浓度较高，溶液不容易析出胶体颗②钛液的浓度较少、钛液的Ti02粒，稳定性较好；水太多，浸取的浓度太低，则钛液不稳定，容易发生早期水解，同时对后期水解产物偏钛酸的颗粒大小和结构也会产生不良影响，还会增加浓缩的工作量。
为此在加水浸取时，必须严格控制，相对密度一般控制在1. 5-1. 55之间，即总Ti0含量要≥120g/Lo为了减少水分，在将钛液结晶时，除去大部分2浓度得到提高，有硫酸亚铁的同时，也带走了大量的结晶水，使钛液的总Ti02利于钛液稳定性的提高。
为了减少水分，还必须将钛液进行浓缩，使其继续除去一部分水，使总Ti02含量达到(200±5) g/L（加压水解）或215-230g/L（常压水解），以利钛液浓度增大、稳定性提高和后期水解时制出具有优越颜料性能的钛白粉。