硫酸法制钛白的流程

钛白工艺流程
一、球磨岗位
袋装钛铁矿厂房内划包，经斗式提升机、带式输送机输送到钛铁矿磨前贮斗中。

贮斗中的钛铁矿通过调速秤和皮带输送机进入球磨机。

研磨后矿粉经空气分级器和旋风除尘器进行选粉，粗颗粒返回球磨机中再粉碎，达到工艺要求的矿粉经链式输送机与静电除尘收集的细矿粉进入链式输送机送到斗式提升机中，矿粉经链式输送机进入矿粉料仓，矿粉由矿粉料仓底部的螺旋输送机进入提升机，再有提升机送至中间料仓，其中的矿粉进入脉冲料仓，矿粉经脉冲料仓由压缩空气输送至酸解岗位的矿粉计量槽。

二、酸解沉降
FeTiO3+3H2SO4==Ti2(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4==Ti2OSO4+FeSO4+2H2O
Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+ 3H2O
外管来的硫酸经过精确计量后进入计量槽备用。

由一次水洗工序送来的少部分废酸进入引发液计量槽备用。

此引发液须由外管来的蒸汽加热。

由磨矿工序送的的钛铁矿粉、高钛渣粉至料仓备用。

酸解罐搅拌所用的压缩空气由空压站提供。

酸解反应是在酸解罐中进行的。

当所有准备工作就绪后，由计量槽向酸解罐中加入定量的92%硫酸，调节压缩空气的流量，加完硫酸后，再调节压缩空气的流量。

这时开启由料仓向酸解罐中加入钛铁矿或高钛渣，加完后，在调节压缩空气的流量。

这时主反应开始，酸解过程中生成的蒸汽进入烟囱，这时开启喷淋泵向烟囱喷淋冷却水，经水喷淋吸收后，气体中的二氧化硫达标排放，反应时间约20-30min。

主要反应结束后，向酸解罐中加入由外管来的蒸汽加热酸解物进行熟化。

熟化时间约120分钟。

熟化完毕开始溶解，溶解期间，黑钛液开始还原。

溶解是用由废酸水储槽来的酸性水和由外管来的低温工艺水完成的。

这时酸解罐底通入压缩空气进行搅拌，加入铁屑，发生如下
反应：Fe+ Fe2(SO4)3——3 FeSO4然后再加入装有铁屑的钛筐，这是控制溶液中钛离子含量的方法。

溶解和还原时间约6-8小时。

黑钛液最后从酸解罐底流出，经过滤器过滤，通过黑液泵送至沉降工序沉降槽。

由烟囱排出来的吸收了气体中SO2的酸性废水进入水池。

由三次水洗工段送来的酸性废水进入水槽，同时向水槽中加入一定的工艺水作补充水，经喷淋泵送烟囱喷淋循环使用，当水池中的酸性废水达到一定的温度和酸度时用废水泵送至污水处理。

由沉降工序沉降池沉淀的渣子，依然含有大量可溶性的TiO2，本工序目的就是回收这部分TiO2。

泥浆由泵送至板框过滤机，滤液收集至贮槽，泵送去酸解工序，滤渣送去中和处理站。

沉降槽出液去结晶工序之前的热过滤过程也在本工序完成。

从酸解来的黑钛液进入沉降池内，同时加絮凝剂进行沉降。

钛液经澄清合格后，由钛液泵打入结晶前钛液贮槽。

当沉降池也经若干批次操作以后，应清洗沉降池中的泥浆。

先将上部的清液抽至结晶前钛液贮槽，然后将中部悬浮液转入另一沉降池中，再由泥浆泵间歇地将底部泥浆打入泥浆预热槽中，经加热后由泥浆泵打入压滤机中过滤，滤液流入沉降池，滤饼送至废料厂。

絮凝剂经计量后在配制槽中加水稀释，在放至絮凝剂计量槽中待用。

三、真空结晶
黑钛液中的硫酸亚铁，主要来源于矿粉中的铁，部分来源于铁粉，本工序除去以七水硫酸亚铁形式存在的铁，同时也除去了锰和镁，结晶在间歇式真空结晶器中进行。

由沉降来的清钛液被加入结晶器中，在真空和搅拌的条件下进行冷却，用蒸汽喷射泵抽吸结晶器中的蒸汽，喷射泵的废气在冷凝器中冷凝，未冷凝的气体被水环真空泵除去。

当结晶器内悬浮液达16-18℃时，结晶在2.5-3小时内完成，然后结晶的钛液送至贮槽。

四、分离
结晶悬浮液由泵从结晶后钛液贮槽送到翻盘过滤机，翻盘过滤机设有四个区：过滤去、洗涤区、疏松区和卸料区，在洗涤区滤饼被工艺水和钛液逆向洗涤：水洗液作为第一次洗涤的洗涤液，第一次洗涤后的洗涤液经过分离器流入洗液槽，再用泵送至翻盘过滤机第二次洗涤的洗涤液，第二次洗涤后的洗涤液和过滤后的钛液经分离器流至滤液槽。

滤液槽钛液用泵送至加热槽加热流至精滤前钛液贮槽中，在疏松区滤饼被压缩空气反吹使其疏松，并由过滤盘卸料后由皮带输送机送至亚铁仓库。

五、精滤、浓缩、水解
精滤：来自分离工段的钛液在加热槽中被热水加热后流入精滤前钛液贮槽，再由泵入压滤机。

首先钛液打循环，用钛液进行预涂。

预涂完毕后，压滤机出来的滤液流入精滤后钛液贮槽，滤渣冲入地沟。

浓缩：钛液自精滤后钛液贮槽经钛液泵入预热器，钛液经预热50-60℃，钛液经加热器在真空条件下加热至沸腾，沸腾的钛液从加热器中溢流到分离器，经分离器分离的钛液溢流如液封槽、浓缩后钛液贮槽。

系统真空由喷射器提供的，副产蒸汽进入预热器，用来预热钛液。

分离器中的蒸汽一部分进入冷凝器被冷却水冷凝，另一部分经另一台喷射器抽入加热器加热钛液。

水解：水解采用外加晶种水解技术。

水解过程中偏钛酸在控制条件下沉淀，大约有95%的TiO2转变成固体物，铁和其它杂质保留在母液一废酸中，分离二氧化钛的方法是在晶种存在条件下进行煮沸和稀释，晶种在水解初期制造，以偏钛酸形式出现：TiO2.XH2O.YSO3(水解产物)。

全部水解过程完全自动化，大约在5小时后结束，水解时稍微带一点正压。

水解完毕之后悬浮液进入水解后偏钛酸，再通过冷却器被送到莫尔过滤单元的挂片槽中。

六、一次水洗
为了除去铁和其它杂质，进行一次水洗，水洗是间歇式操作，采用隔膜压滤机，包含进料、洗涤、鼓膜、卸料打浆四个基本操作。

悬浮液至叶滤机表面，滤液为22%废酸，而滤饼不断增长，这一部分废酸滤液用泵打至西恩过滤器中收集其中的二氧化钛，沉清后的废酸送至废酸浓缩，一部分送至酸解工段配酸用，第二部分回用至总公司磷铵（硫酸）装置中。

当滤饼达到需要厚度以后，用二洗后的水进行洗涤。

最后鼓膜、卸料打浆。

打浆后浆液放入一洗后偏钛酸贮槽。

在使用过程中滤布会被偏钛酸堵塞，因此滤布需定期清洗。

七、漂白和二次水洗
用泵将一洗的打浆后的悬浮液送入偏钛酸计量槽，硫酸有硫酸贮槽泵人硫酸计量槽，再将偏钛酸和硫酸依次放入漂白反应罐中反应，再加入铝粉熟化，最终加入二氧化钛悬浮液到工艺要求的数量，在开蒸汽升温。

漂白后的浆料被泵送到二洗，过滤工艺与第一次水洗过滤相同、洗涤后的滤饼被卸入卸料槽后入打浆槽，打浆后由悬浮液泵送到缓冲槽。

八、盐处理
用泵将二洗打浆后的偏钛酸浆料送至密度控制槽，将三氧化锑（Sb2O3）加脱盐水（或滤液）搅匀后加入，用于密度调整的脱盐水或滤液由计量槽加入，调整后的浆料放入偏钛酸贮槽，再用泵送至真空转鼓过滤机浆液槽进行抽滤，滤饼（或返工料）由螺旋输送机送入转窑，在滤饼卸料时，KP溶液经泵由配制槽打至计量槽，又经转子流量计加入物料中。

抽滤后的滤液经分离器流入液封，清夜由溢流口进入滤液中转槽，其中一部分用于密度调整，剩余部分再由泵打往一洗热水槽，浆液回收入转鼓过滤机。

九、煅烧
在本工序中，无定形的偏钛酸被转化为已经具有颜料性能的二氧化钛。

这种转化发生在大约1000℃左右。

温度与所需要的产品的类型有关。