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      鈦白粉生產

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      硫酸鈦白粉生產中的黑段是指由鈦鐵礦(酸溶性高鈦渣)加工成符合水解要求的鈦液(TiOSO4)的所有工序組合。

      黑段流程圖如下:

      工藝流程-黑段

      原礦干燥與粉碎

      硫酸法鈦白粉的主要原材料是鈦鐵礦(或酸溶性高鈦渣)和硫酸。采購的鈦鐵礦為幾十目的黑色砂狀物,并含有部分水分。入廠后鈦鐵礦須經風掃磨粉碎并利用粉碎產生的熱量將礦粉干燥。

      鈦液制取

      鈦鐵礦的化學組成是偏鈦酸亞鐵(FeTiO3),它是一種弱酸弱堿鹽,能與強酸反應,并能進行得比較完全。硫酸分解鈦鐵礦的反應(酸解反應)一般認為主要是按下列反應式進行:

      FeTiO3 + 2H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O

      FeTiO3 + 2H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O 酸解工序的全過程是在空氣攪拌狀況下鈦礦與濃硫酸在高溫(溫度在220℃以上)條件下進行反應形成多孔固相物,加水和部分水洗回收的廢酸(20%濃度)進行浸取溶解,并將三價鐵離子還原成二價鐵離子后形成主要成分為TiOSO4、FeSO4和H2SO4的混合物液體(鈦液)。

      鈦液精制

      酸解工序的鈦液與絮凝劑(一般為改性聚丙烯酰胺)混合后進入沉降池進行重力沉降,上部清鈦液進入壓濾機進行精細過濾除去固體體雜質。

      沉降池底部為未反應的鈦礦殘渣(黑渣)通過隔膜壓濾機進行高壓過濾、水洗、壓榨等過程后產生的鈦液回收,剩下的黑渣輸送至硫酸分廠進行灼燒無害化處理。

      亞鐵分離

      精制后的鈦液進入真空結晶器進行FeSO4結晶,同時通過真空過程將鈦液進行濃縮,結晶后的鈦液進入圓盤過濾機過濾,分離出FeSO4·7H2O(綠礬)。

      硫酸亞鐵一部分回用至硫酸分廠,摻燒后制成Fe2O3銷售至水泥廠或鋼鐵廠使用。

      鈦液濃縮

      由于鈦白粉用途的不同,白段的水解工序對鈦液的濃度要求也不一樣,因此,為滿足水解工序的需要,鈦液需進行濃縮以達到不同的鈦液濃度。為防止鈦液提前水解,濃縮采用真空濃縮器在負壓條件下進行。

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      鈦白粉也稱之為二氧化鈦,分子式是TiO2,制造的方法:硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process),其他國家一級中國目前使用的都是硫酸法。根據不同的結晶形態,我們將鈦白粉分為金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉和板鈦型鈦白粉,板鈦型不穩定,所以基本不使用。
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