锐钛型钛白粉工艺流程简介

锐钛型钛白粉工艺流程简介

 

 

锐钛型钛白粉是一种优良的白色粉末颜料，具有优秀的光散射能力，因为它白度好，着色力强，遮盖力高，同时具有较高的化学稳定性和较好的耐候性，无毒无味，对人体无刺激作用，所以广泛的应用于许多工业领域，如涂料、塑料、造纸及油墨等等。

 

锐钛型钛白粉生产工艺

1、钛矿粉碎

将钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等，粉碎成符合生产工艺要求的钛矿粉，并送到储存和计量钛矿粉的仓库。

 

2、酸解

用浓硫酸对钛矿进行分解，然后提取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁，是一种弱酸弱碱盐，可以使用强酸就对它进行分解，使用过量的酸就能使反应进行到底。由于这个反应是一个放热反应，最高温度可以达到250℃，因此必须采用高沸点的硫酸，才能进行这项反应。在酸分解的过程之中，矿粉中的各种杂质大部分也都被分解，生成可溶性硫酸盐，并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中形成黑钛液，为了除铁用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁，同时为了避免亚铁的再一次氧化，还必须使用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。

 

3、沉降

锐钛型钛白粉酸解浸取、还原以后的体系是一个非常复杂的体系，它含有可溶性杂质和不溶性的杂质，如铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐是可溶性的杂质，在结晶或水解、水洗的过程中可除去，不溶性杂质中如未分解的钛矿、沙粒等大多数杂质靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物，以及一些早期水解了的钛，虽然数量并不大，但具有很高的动力稳定性，所以需要再另外加沉降剂，强化沉降进行澄清。

 

4、洗渣

经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛，为保证产品合格率，还要通过用板框压滤机，压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素，不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣去除。

 

5、结晶

结晶有两种方式：冷冻结晶和真空结晶，溶液的温度对它的溶解有很大的影响，所以在组成一定的钛液中，FeSO4的溶解度随温度的降低而降低，所以结晶的主要目的就是使钛液的温度降低。

 

冷冻结晶是利用制冷介质如液氨或者氟利昂或者溴化锂等，蒸发带走热量，使冷冻盐水温度降低，最后通过盘管换热，从而使钛液的温度降下来，使FeSO4 处于过饱和状态，过于饱和的部分，便以含七个结晶水的形式结晶析出，同时带出部分结晶水，然后将其分离出去。

 

根据溶液绝热蒸发的原理，利用闪蒸的方式使钛液中的水分快速绝热蒸发，吸收钛液的热量从而使钛液的温度降低，造成FeSO4 处于过饱和状态，过于饱和的部分便以含七个结晶水的形式结晶析出，同时带出部分结晶水，然后将其分离除去。

 

6、钛液压滤

沉降后的钛液当中还有一些肉眼看不到的悬浮杂质，这些杂质如果不除去的话，将会影响到产品的外表，因此必须要对其进行精密过滤，利用板框压滤机并以木炭粉或者硅藻土、珍珠岩为助滤剂进行压滤，利用木炭粉的强吸附作用进一步除去钛液中的不溶性杂质，以达到去除悬浮杂质，净化的目的。

 

7、浓缩

浓缩是为了将钛液的浓度提高到水解所要求的标准，钛液的沸点较高，已经高于钛液水解的临界温度，因此钛液的浓缩必须在低温度下进行，利用溶液在真空状态下沸点降低的原理，在低温下使钛液沸腾，将钛液中的水分蒸发掉，从而促使精滤后的钛液浓度得以提高，以符合水解要求。

 

8、水解

钛液的水解是二氧化钛由钛液向固转变的过程，钛液具有普通离子溶液的性质，当PH值＞0.5时便会发生水解反应，更重要的是钛液具有胶体溶液的性质，在游离酸很高的情况下，使其维持沸腾状态也会发生水解反应，通过控制加热的速度，使钛液按照需要的水解速度发生水解反应，生成我们需要的水和二氧化钛粒子。

 

9、水洗

水解后的水合二氧化钛含有硫酸以及铁、铝、锰、铜、镍、钒、铅等离子，这些离子如果随着水合二氧化钛进入转窑，经过煅烧就生成相应的氧化物，显示出各种颜色，使产品外面受到污染，所以必须进行水洗，将它们除去。由于水合二氧化钛不溶于水，而硫酸以及铁、铝、锰、铜、镍、钒、铅等离子是可以溶于水的，所以我们要进行水洗，利用洗涤用水和水合二氧化钛中杂质离子的浓度差将杂质用水除去。水洗过程主要是防止可溶性的杂质离子转变成不溶性的杂质沉淀，因此，对洗涤水中的铁以及其它固体杂质的含量有一定的要求，不然杂质在水合二氧化钛上积聚使产品受到污染。

 

10、漂白

经过初次水洗的偏钛酸，在一定的浓度下，加入一定量的浓硫酸，使部分偏钛酸与浓硫酸反应生成硫酸氧钛，然后加入铝粉，使硫酸氧钛溶于水中的四价钛还原成三价钛，保持漂白以后的料液中含有一定量的三价钛，在水洗过程中又被氧化的铁离子还原为低价钛铁离子，使偏钛酸洗涤的更彻底。

 

11、盐处理

偏钛酸在煅烧前需要加入不同类型的添加剂，以使得在煅烧过程中，温度适当，内部变化平稳，使成品的二氧化钛具有稳定的晶型，良好的色相、光泽，较好的着色力、遮盖力，较低的吸油量和合适的晶粒大小、形状，以及在使用介质中良好的分散性。

 

加入盐处理剂的作用如下：加入钾盐，可以使产品疏松、洁白，并且降低脱硫的温度，改变煅烧的条件，提高着色力等颜料性能。加入磷酸，可以使产品质地柔软，色泽加白，并提高产品的耐候性。

 

12、煅烧

煅烧是把水合二氧化钛经过脱水、脱硫转变为锐钛型二氧化钛，在高温下，将水合二氧化钛中的游离水、结合水、三氧化硫等除去，然后在高温区进行晶型的整理和转化，形成二氧化钛的颗粒料。

 

13、粉碎和包装

将煅烧后的有些粘结的物料进行破碎，物料在雷蒙机内，经过高速旋转的磨辊和磨环的撞击，迅速被粉碎，再经过分级叶轮的分级，粗料返回粉碎室细料进入袋滤器，经星型下料器进入螺旋送料器，送至成品料仓，进行包装后即为成品。