硫酸法钛白生产过程中酸解泥渣处理

叙述了硫酸法钛白生产过程中酸解泥渣的处理方式及工艺流程。用板框过滤机处理这种泥渣，沉降工序的钛液回收率可达９８．５￣９９．０％。年产４０００ｔ的钛白厂，板框过滤面积选择４０￣６０ｍ＾２。     

深还原钛渣硫酸法制取钛白实验研究

以含钛铁精矿直接还原冶炼的含钛物料（深还原钛渣）为原料,对硫酸法制取颜料级钛白粉的工艺进行了研究。实验结果表明,深还原钛渣具有良好的酸解性能,酸解率可达97%;酸解后得到的钛液过滤性能好;但酸解钛液中氧化镁和氧化铝浓度过高,所以直接以该钛液为原料制得的钛白颜料性能差。采用深还原钛渣和钛精矿按一定比例混合酸解,可以避免钛液杂质含量过高对最终钛白产品质量造成的影响。深还原钛渣较佳用量为不高于钛原料总质量的20%。     

钛矿(渣)酸解理论用硫酸量的计算

酸解是钛白生产过程中的关键工序之一,钛矿(渣)需要足够的浓硫酸来分解矿中的各种成分,既要保证一定的酸解率,也要控制工艺指标合格。从化学反应原理上分析了钛矿(渣)分解所需的硫酸量,为实际用酸量的控制提供参考。     

钛白酸解渣磁选回收利用技术研究

对钛白酸解渣进行了1粗1精选别方案、粗磨选别方案、细磨再选方案的磁选对比试验,结果表明:采用细磨再选方案选出的精矿TiO_(2)品位最高,粗磨选别方案次之,1粗1精选别方案最低。在酸解过程中,细磨再选方案和粗磨选别方案得到的精矿酸解指标基本类似,均较好。而在沉降过程中,1粗1精选别方案的精矿沉降效果较好,主要是由于其产物中大颗粒较多,便于沉降。在酸解反应模型中发现,酸解反应是分步进行的,颗粒的大小、杂质含量等都是影响酸解反应的主要因素。     

钛渣连续酸解工艺技术研究

用钛渣代替钛铁矿生产钛白粉,可以有效降低硫酸消耗,杜绝绿矾产生,是硫酸法钛白产业清洁生产的发展趋势。但是由于钛渣中强放热性物质（如氧化铁等）很少,因此酸解反应不可能像钛铁矿一样依赖反应生成热维持反应连续进行,需要补充一定的热量。通过对钛渣连续酸解热量分析,自主开发了一套实验室钛渣连续酸解装置。实验结果表明,该装置对钛渣连续酸解热量补充是可行的,解决了钛渣连续酸解热量不足的问题;掌握了浆料预热温度、熟化时间、酸料比、反应酸浓度等钛渣连续酸解的关键工艺操作参数,钛渣连续酸解成套工艺运行稳定;钛渣连续酸解其酸解率较间歇式酸解提高2%以上,降低了钛白粉的生产能耗,而且酸解得到的钛液质量稳定可控。     

新型溢流器高效回收钛白酸解尾渣中的钛

中国是世界上最大的硫酸法钛白生产国,目前已累计堆积超过千万吨副产品酸解尾渣。酸解尾渣中含有大量未反应的粒径大于25 μm的钛铁精矿,酸解尾渣堆积而不利用就造成了严重的环境污染和资源浪费。根据酸解尾渣颗粒沉降实验分析,发现酸解尾渣料浆具有良好的沉降和易分层特性。通过建立干扰沉降末速度计算式,得出酸解尾渣中颗粒切割粒度25 μm的沉降速度为0.60 mm·s^-1。基于流动、分选机理和沉降特性分析,设计了适用于酸解尾渣分离工艺的新型DTB（draft tube babbled）溢流分离器,并进行了结构参数优化,获得了溢流器最优结构参数和最佳分离效果。结果表明,外排溢流含有极少量大于25 μm的钛铁精矿颗粒,回收的钛品位达27%,回收率为73%。这些结果为大规模回收酸解尾渣中钛资源提供了基础数据。     

硫酸法钛白酸解尾渣工艺矿物学特性分析

采用激光粒度仪、XRD、XRF、ICP-AES、SEM-EDS、比重法、筛分法等对硫酸法钛白生产过程中酸解尾渣进行系统的工艺矿物学特性分析,旨在为回收钛资源提供理论指导。研究表明,酸解尾渣表面潮湿,液相约占45%,其中易水解的可溶钛为4.06%(以TiO₂质量分数计);固相中不溶TiO₂干基含量为17.14%,固相颗粒粒径主要分布于1～100 mm,密度为3.21 g·cm^-3,颗粒大小、形状不一,有块状、锥状及团聚絮状。通过筛分实验得知钛矿与其他杂质颗粒的粒径、密度有明显差异,少量120 mm以上颗粒含有石膏,密度约3.41 g·cm^-3;18～75 mm主要为钛铁矿,密度大于3.54 g·cm^-3,钛品位可达26%;18 mm以下颗粒主要为硅泥,密度约2.90 g·cm^-3,易团聚,与水形成黏稠物,难分离。     

提钛尾渣处理钛白废水试验研究

为了拓展攀钢提钛尾渣的利用途径及降低钛白企业废水处理成本,进行了提钛尾渣处理钛白废水的试验研究。试验表明,处理钛白废水的提钛尾渣中氯质量分数应≤0.24%,即必须使用洗后提钛尾渣处理钛白废水。随着废水酸浓度的增加及洗后提钛尾渣配比的增加,提钛尾渣与废水中和后pH越来越低;洗后提钛尾渣可代替20%石灰石液体中和废水,中和后pH、滤液及中和渣的化学成分在正常范围内。     

硫酸法钛白液相连续酸解的基础研究

本文通过对攀枝花钛铁矿在中等浓度酸（65－80％间）分解工艺参数温度，浓度，时间的研究，得出了能用于流化操作的工艺条件，解决了液相法反应时间长的问题；并通过其动力学研究，得到了酸浓度为75％，温度130－170℃范围内钛铁矿的浸取动力学方程，为液相连续酸解反应器的设计提供了理论依据。     

钛矿酸解反应性能的试验研究

在精细化操作条件下,以X矿为衡量标准,南澳矿、越细矿或其混配矿均能得到良好的酸解,且所得钛液的过滤分离性能均能满足装置要求。絮凝剂的浓度和用量是关键性参数。对南澳矿与越细矿,或其混配矿(8∶2~6∶4),当预混酸质量浓度为95%~98%、反应酸质量浓度为85%~90%时,85℃以下开始引发主反应。缓慢供热,在控制最终料温低于205℃的情况下,可取得良好效果。依据所确定的评价体系,可对不同钛矿或其混配矿的酸解性能和钛液过滤分离性能作出评价,并对装置生产的技术参数确定提供指导意见。     

钛矿或钛渣对偏钛酸的影响

选取钛渣与钛矿,采用硫酸法钛白的相关制备过程,在相同条件下制备出一系列偏钛酸。对钛矿和钛渣进行XRD、SEM分析,并对所制备出的脱硝催化剂专用钛白粉原材料-偏钛酸的比表面积、粒径等做了分析。结果表明,钛渣制备的偏钛酸比钛矿制备的偏钛酸晶粒度小,团聚程度较低,比表面积小,更适合应用于制备脱硝催化剂专用的纳米二氧化钛。     

盐酸法钛白粉工艺的研究

盐酸法钛白粉生产工艺是一种有别于硫酸法和氯化法的全新路线,具有三废排放量少、盐酸可循环利用等优点。以宜宾天原聚氯乙烯生产过程中的副产盐酸为原料,通过对攀枝花地区钛精矿进行盐酸酸解工艺的研究,确定了盐酸法钛白粉的优化工艺条件:酸矿比7∶1,酸解温度85℃,酸解时间180 min,水解温度230℃,进料量1 L/h。在此条件下,可制得消色力大于1 600、亮度高于94.0、蓝相值大于3.0、金红石质量分数大于99%的颜料钛白粉,其TiO2的总回收率可达88%。     

含钛高炉渣制二氧化钛水解参数研究

水解过程是硫酸法钛白生产中极其重要的一步.结合攀枝花钢铁公司炼铁高炉渣的情况以及中国钛白粉工业现状,以攀钢高炉渣酸解除杂后的钛液为原料,采用自生晶种水解法制备二氧化钛.运用激光粒度分布仪测试二氧化钛粒度分布,研究了含钛高炉渣酸解液水解控制参数F值(有效酸浓度与总二氧化钛浓度比)、底水量、铁与总钛浓度比对水解产品二氧化钛粒度和粒度分布的影响.实验结果表明:F值在2.8～3.36,水解产品二氧化钛的粒度约O.2 μm,且分布较窄;铁钛浓度比越小水解得到的二氧化钛的粒度分布越好,平均粒度适当;在本体系中,二氧化钛粒度影响程度由大到小的顺序是F值、底水量、铁钛浓度比.     

硫酸法钛白粉生产成本分析

进入21世纪以来,中国钛白工业进入快速发展时期,但也进入了从低成本时代到高成本时代的转变.结合中盐湖南株洲化工集团有限公司的实际情况,通过对钛白粉生产成本构成进行较全面的分析,找出钛白粉生产成本偏高的原因,并提出相应的降低钛白粉生产成本的办法和措施,以应对市场竞争.     

硫酸法钛白粉生产废硫酸循环利用技术回顾与进展

总结了全球硫酸法钛白粉废硫酸处理利用技术的研究发展情况、最新技术进展。新技术不仅解决了换热器结垢、热能利用低、不能连续运行的问题,而且为企业在废硫酸循环回用的生产加工创造出更好的经济效益。介绍国外公司在中国申请的专利技术,并提出生产技术改进方面的研究,以及对硫酸法钛白废硫酸回收利用的未来政策与市场面发展的思考。     

熔盐法处理富钛渣制备金红石型TiO_2

工业生产钛白粉的方法主要有硫酸法和氯化法两种,但这两种方法都存在环境污染严重的问题。本文提出了一种常压、低温下钠碱熔盐分解富钛渣制备金红石型二氧化钛的新工艺,从生产源头消除了对环境的污染,实现钛资源的可持续发展。介绍了该反应的制备、水洗、固相离子交换-水解耦合和煅烧过程。实验结果表明,该工艺可以制得理想的金红石型二氧化钛,二氧化钛含量为96.66%。     

钛白废酸高效高值利用工业实践

介绍了鲁北集团w（H2SO4）为20%左右钛白废酸的工业应用情况。钛白废酸经废酸预处理、与浓硫酸混配、冷却熟化、固液分离,得到w（H2SO4）为64%左右的净化酸用来萃取湿法磷酸。磷酸用于生产磷铵,副产磷钛石膏又用于制硫酸和水泥,滤渣进入硫铁矿制酸系统进行掺烧制硫酸。该工艺消除了资源化利用过程中副产品对下游产品的影响,实现了钛白废酸的高效、高值利用。     

以钛精矿和钛渣为原料制备硫酸法钛白粉的对比分析

通过研究钛精矿与钛渣在性质上的不同,结合国内外学者的研究状况,综合论述了钛渣、钛精矿分别在后续制备硫酸法钛白粉中存在的成本、物料平衡、酸解工艺、水解工艺的优劣,钛渣相比钛精矿在综合成本上优势更明显,为进一步促进钛渣利用的发展,可以从生产工艺和环保两方面双管齐下。结合酸解与水解工艺表明,采取钛渣与钛精矿混合酸解,合理控制其总钛液n（铁）/n（钛）,同时优化工艺参数,可以得到高品质的钛白粉。     

全钛渣原料硫酸法钛白粉生产工艺环境评价

硫酸法钛白粉生产过程副产的硫酸亚铁和废酸是制约硫酸法钛白粉生产工艺发展的重要因素之一。硫酸法钛白粉生产工艺所用原料有3种：全钛精矿、渣矿混合和全钛渣。对不同原料硫酸法钛白粉生产工艺的环境负荷进行了研究,结果表明：采用全钛渣为原料的硫酸法钛白粉生产工艺既能减少副产物对环境的影响,又能降低酸耗、能耗,是现阶段硫酸法钛白粉生产工艺中环境最优的。