[实用新型]用于钛液自生晶种微压水解的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于钛白生产领域，具体涉及一种用于钛液自生晶种微压水解的系统。

背景技术

钛液水解是从黑色的钛的硫酸盐溶液通过加热，在水和晶种的作用下，从母液中析出白色水合二氧化钛的过程。该工序是硫酸法钛白粉生产中最为核心的工艺过程，因为作为水解产物的水合二氧化钛的粒径大小及其粒径分布不仅影响后续工序的生产操作，而且直接关系到最终产品的质量和颜料性能。

钛液水解的基本原理：

钛液水解的机理十分复杂，但是发生的化学反应可以用如下两式简单表示：

Ti(SO₄)₂+H₂O →TiOSO₄+H₂SO₄            (1)

TiOSO₄+H₂O →H₂TiO₃+ H₂SO₄         (2)

目前工业化钛白生产中常用的是常压水解法和加压水解法；按晶种加入方式又分为外加晶种法和自生晶种法。与加压水解法相比，常压水解法生产周期长、操作复杂，但是因其水解设备容积大、腐蚀轻、水解率高等优点，已成为当今世界上普遍采用的水解方法。自生晶种法操作复杂，外加晶种法操作控制虽然简单但却要另外增加晶种制备工序，两种方法均被广泛采用。

自生晶种微压水解法，相比常压水解法，水解率高0.5%、水合二氧化钛粒径分布更紧凑，更能保证产品颜料性能；相比加压水解法，产能大、设备腐蚀小，水解率高2%；现在没有专门用于该方法的设备系统。

发明内容

本实用新型目的是提供一种用于钛液自生晶种微压水解的系统。

本实用新型的技术方案为：用于钛液自生晶种微压水解的系统，包括钛液预热槽、底水预热槽、稀释水预热槽、水解锅、石墨换热器和水解料浆贮槽，所述钛液预热槽、底水预热槽、稀释水预热槽与水解锅连通，水解锅连通石墨换热器，石墨换热器连接水解料浆贮槽。

进一步地，所述水解锅内设置有搅拌装置。 

进一步地，所述水解锅具有密封结构，至少能形成6-7kpa的压力。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本生产系统是为自生晶种微压水解法专门设计的生产系统，具有设备投入少、产能大、水解效率高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中附图标记为：1-钛液预热槽、2-底水预热槽、3-稀释水预热槽、4-水解锅、5-石墨换热器、6-水解料浆贮槽。

具体实施方式

实施例

用于钛液自生晶种微压水解的系统，包括钛液预热槽1、底水预热槽2、稀释水预热槽3、水解锅4、石墨换热器5和水解料浆贮槽6，所述钛液预热槽1、底水预热槽2、稀释水预热槽3与水解锅4连通，水解锅4连通石墨换热器5，石墨换热器5连接水解料浆贮槽6。

使用本系统进行自生晶种微压水解的工艺步骤为：

A、采用蒸汽间接加热钛液预热槽1，使浓钛液的温度为96℃，同时加热底水预热槽2，使底水加热到96℃；

B、先将一定体积的96℃底水放入水解锅3内，然后再在16~18分钟内加入底水体积的4倍96℃浓钛液；

C、开动搅拌，通入蒸汽，在20分钟内将水解锅4内物料加热到沸腾；

D、当液体颜色由黑变灰时，停蒸汽30分钟；

E、开通蒸汽，20分钟内加热至沸腾，保持微沸20分钟；

F、2小时内均匀加入80-90℃稀释水进行稀释（稀释水在稀释预热槽3内预热）。加量根据灰变点钛浓度确定，加完稀释水使总钛浓度降低到165-175 gTiO₂/L；

G、加完稀释水后微沸70分钟；

H、水解产物经石墨换热器5冷却到60℃，放入到水解料浆贮槽6。

比现有的常压水解法，水解率高0.5%、水合二氧化钛粒径分布更紧凑，更能保证产品颜料性能；相比加压水解法，产能大、设备腐蚀小，水解率高2%。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。