[发明专利]钛白粉连续酸解方法及所用矿酸预混合槽

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种钛白粉连续酸解方法及所用矿酸预混合槽，属于硫酸法钛白生产方法及设备领域。

背景技术

我国硫酸法钛白生产经过五十多年的努力，虽然有了较大的发展，但与国外先进水平相比，仍存在着生产技术落后、生产规模小、产品档次低、产品质量不稳定等诸多差距。在生产技术上，国外以氯化法为主，而我国基本上都是硫酸法生产。除几家引进国外硫酸法钛白生产技术的厂家外，我国大部分钛白生产厂家在工艺技术、生产设备、自动控制、“三废”治理等方面与国外先进水平相比还有相当的差距。在生产规模上，国外以装置大型化见长，而我国钛白粉生产装置规模偏小，点多分散，造成了能耗和生产成本较高，也导致产品质量不稳定。在原料方面，国外硫酸法大都采用高品位的酸溶性钛渣，而国内基本上使用的是钛精矿。在产品质量上，国外以光学性能好和遮盖力、消色力、耐候性优异的金红石型钛白粉为主，其中又以经过表面处理的金红石型钛白粉居多，并有各种专用钛白粉产品。国内硫酸法钛白粉以锐钛型产品为主，大部分未经过表面处理，专用产品极少。

在硫酸法钛白粉生产的酸解上，我国现有多数厂家仍采用间断式反应器，一般采用Vg=130～150m³的酸解罐，每次投料量最大为32吨钛精矿，酸解罐的操作周期（包括：进料、加热、反应、还原和浸取、放料等）为12小时。由于主反应时间在10分钟内完成，大量的酸解尾气通过烟筒进入尾气处理系统，由于尾气量巨大，尾气处理系统需按尾气最大量进行处理，设备投资较大，尾气处理效果不好。

随着连续酸解的实现，现有已经有部分企业采用了钛白粉连续酸解工艺，连续酸解的主反应是在一个长方形的酸解反应容器中完成，是将钛精矿和硫酸混合均匀后送入酸解反应容器，通过酸解反应容器内的螺旋推动，使生成物按照一定的速度排出，从而实现连续进料、连续反应、连续出料的过程。上述连续酸解工艺中的酸解反应容器已经比较成熟，但实现钛精矿和硫酸混合的设备还采用比较原始的混合罐，其存在体积大、硫酸使用量高（硫酸与钛精矿的比例为1.3-1.7：1）的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种硫酸使用量低，钛精矿和硫酸混合均匀的钛白粉连续酸解方法及所用矿酸预混合槽，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：

一种钛白粉连续酸解方法是将经粉碎工段的钛精矿送入矿粉计量槽，经计量后通过螺旋输送机送入矿酸预混合槽与配制好的经计量的90%硫酸混合，硫酸与钛精矿的混合比例为1：1，在搅拌器的作用下，使钛精矿与硫酸充分混合后，放入反应器给料槽，由料浆输送泵以10m³/h的速率送入连续酸解反应器中，然后在反应器中加入废酸或小度水作为启动酸，将连续酸解反应器中的90%硫酸稀释至硫酸浓度88%左右，通过浓硫酸稀释放热使矿浆温度升高，在废酸的引发下，钛精矿和硫酸发生反应，反应使钛精矿中的大部分金属氧化物被分解，形成硫酸盐，其中钛精矿中的二氧化钛分解后形成硫酸氧钛；反应为放热反应，反应放出的热量使物料温度迅速升高并进一步加速酸解反应的进行；反应物料在5min左右就固化形成粉末状物质，在螺旋搅拌器的搅拌下缓慢熟化，直到达到反应器的两端，然后进入溶解槽进行溶解，溶解后的钛液用泵送去沉降工段。

钛白粉连续酸解方法所使用的矿酸预混合槽，它包括封闭的搅拌槽，在搅拌槽的顶部开设有与连接钛精矿进口管和与袋式除尘器连接的排气口，在搅拌槽的侧壁上连接有水冷套，在其侧壁的底部设有出料口和硫酸进口，出料口与反应器给料槽连接，硫酸进口通过三通与90%的硫酸管和冲洗管连接；在水冷套上设有进水口和出水口。

前述的钛白粉连续酸解方法所使用的矿酸预混合槽是，在搅拌槽的底部设有称量装置。

前述的钛白粉连续酸解方法所使用的矿酸预混合槽是，在搅拌槽的顶部开设有带盖板的检修人孔。

前述的钛白粉生产时连续酸解方法所使用的矿酸预混合槽是，水冷套内所用水为冷冻水。

钛白粉连续酸解所使用的反应器给料槽，它包括封闭的搅拌罐，在搅拌罐的顶部开设有与矿酸预混合槽出料口连接的进料口和与袋式除尘器连接的出气口，在搅拌罐的侧壁上连接有冷却水套，在其侧壁的底部设有排料口，排料口和料浆输送泵连接。

前述的钛白粉连续酸解所使用的反应器给料槽，其特征在于：冷却水套内所用水为冷冻水。