硫酸法生产钛白粉培训课程.ppt

硫酸法生产钛白粉 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 硫酸法钛白粉生产工艺 谢 谢！ 颜料级钛白水解总钛控制在（200±5）g/L，才能得到颗粒细而均匀的偏钛酸； 钛液水解的临界温度只有80℃,所以要采用真空浓缩去除溶剂（水）。沸点与压力成正比，要使浓缩温度不超过75 ℃ ，其真空度必须控制在 8×104Pa以上； 薄膜浓缩器—连续真空浓缩 钛液经流量计从底部的加料室进入钛管蒸发器，在此受管外的蒸汽加热，蒸发出来的水汽以很快的速度在管内上升，钛液被这高速气流拉成薄膜，在极短的时间内上升至浓缩器顶部涌出，在分离器进行气液分离，浓钛液经溢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。 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： 总钛，铁钛比，F值，稳定度，澄清度，三价钛 水解过程3阶段: 结晶中心-晶核的制备 晶核的成长与沉淀的形成 以晶核为成长中心，钛在晶核表面发生固析，促使晶体的长大，使偏钛酸粒子凝聚沉淀 指标 对水解影响 总钛浓度 总钛浓度高，钛液稳定性好，不良结晶中心少，水解颗粒细，消色力高；总钛浓度超过200 g/L后，总钛浓度的提高对消色力的影响已不显著 F值 F值高，水解受抑制，水解粒子较粗，水洗速度慢；F值较低，水解速度快，容易导致粒径不均匀，但偏钛酸粒子较细不易水洗。 铁钛比 影响总粒子浓度，一定程度上可以起着调节水解速度和控制粒子大小的作用。一般铁钛比高的钛液水解速度慢，所生成的水合二氧化钛的粒子较细，水洗时间较长。 三价钛 三价钛含量过高，对水解有抑制作用，同时在低pH下三价钛不会水解（pH 3才水解）,留在母液中的三价钛会在水洗和过滤过程中同滤液一同被排掉，降低收率。 指标 对水解影响 稳定度 稳定度差的钛液有许多不规则的结晶中心,其组成、数量和粒径等方面都是无序和无法控制的，而且吸附较多杂质，它们的存在使得水解生成的水合二氧化钛粒子不均匀，延长水洗和过滤时间，而且煅烧时脱硫困难，粒子易烧结变硬，最终使得产品的颜料性能和应用性能变差。 澄清度 澄清度的好坏与稳定度密切相关，澄清度差说明钛液中杂质多，这些杂质包括早期水解的胶体二氧化钛颗粒，控制过滤时未能分离干净的助滤剂，重金属的杂质硫酸盐和硫化物。 6. 偏钛酸的水洗 水解后的偏钛酸是水合二氧化钛粒子的聚集体，吸附了大量母液，组成一般为: TiO2 160~180g/L， H2SO4 22%~30% FeSO4.7H2O 200~250g/L 设备:真空叶滤机 利用真空造成的压力差，将滤液吸过过滤介质，固体偏钛酸吸附在介质表面，水洗时清水不断将溶解性 杂质离子带过过滤层而去除。 影响因素： 真空度 偏钛酸的粒度 水洗温度 水洗时间 水洗的酸度 滤饼厚度 过滤介质 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。漂白就是高铁被还原为亚铁的过程。 8.盐处理 锐态型盐处理剂：钾盐，磷酸，铵盐。 钾盐:有助于粒子的成型，降低脱硫温度，提高脱硫速度，同时抑制粒子的生长速度和向金红石转化 磷酸：和铁形成白色的磷酸铁和淡黄色的磷酸高铁防止铁在煅烧时形成红棕色的氧化铁，改善白度 铵盐：一般使用碳酸氢铵，产品柔软，提高白度，消色力和分散性。 9.偏钛酸的煅烧 回转窑内偏钛酸煅烧经历3个阶段： 脱水过程： TiO2·xH2O·ySO3→TiO2· ySO3+xH2O 水蒸气 脱硫过程： TiO2· ySO3 → TiO2 + ySO3 ↑ 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； 煅烧强度 煅烧温度和时间的结合；煅烧温度低，即使延充分的长煅烧时间，偏钛酸在窑内高温段也得不到热量进行晶型转化，此时得到的料子白度虽然好，但是消色力差，吸油量高，遮盖力低，pH值低；煅烧温度过高，则白度差，亮度值低；因此要控制好煅烧温度和时间调整好适当的煅烧强度，才能得到白度好，消色力高，吸油量低的产品，颜料性能优异。 影响煅烧强度的因素： 进料参数：偏钛酸固含量，进料量（料层厚度） 温度梯度： 各个关键测温点的温度控制，主要是通过燃料天然气的供给量，窑头一次风和二次风的配比，窑尾风机的