硫酸法鈦白生產酸解方法及其設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種硫酸法鈦白生產酸解方法及其設備，屬于硫酸法鈦白生產技術領域。
【背景技術】
[0002]現有我國的鈦白粉生產酸解方法為:
1、鈦精礦粉碎；由鈦精礦庫來的鈦精礦(80?100目)經給料貯斗通過鏈式輸送機、斗式提升機、鏈式輸送機送入磨前礦斗，由圓盤給料機送入球磨機內進行干燥粉碎，由干燥氣流帶出的鈦鐵礦，經過選粉機分級，粒徑合格的礦粉隨氣流進入旋風分離器和袋式收塵器，經分離后收集到的合格料通過鏈式輸送機、斗式提升機進入礦粉貯倉；粒徑不合格的粗粉通過鏈式輸送機送回球磨機再次粉碎。礦粉貯倉中的合格料經倉泵采用氣力輸送，送入酸解工段的礦粉貯斗。粉碎后的鈦精礦粒度為320目篩余< 1%，水份控制其含水量< 1%。
[0003]2、鈦精礦的酸解；經計量的鈦精礦粉首先與配制好的濃度為91%的硫酸在預混合槽內混合成礦漿，然后經分配器進入所需的酸解罐，加入一定量濃度的廢酸(或小度水)作為啟動酸，通過91%硫酸稀釋放熱使礦漿溫度升高，再通入少量蒸汽引發酸解反應，主反應在10分鐘內完成，同時用壓縮空氣攪拌幫助反應進行。反應使鈦精礦中的大部分金屬氧化物被分解，形成硫酸鹽，其中鈦精礦中的二氧化鈦分解后形成硫酸氧鈦。反應為放熱反應，反應放出的熱量使物料溫度迅速升高并進一步加速酸解反應的進行。主反應結束后，停止鼓入壓縮空氣，熟化一段時間，以提高酸解率。熟化后向酸解罐中加入一定量的小度水及工藝水進行浸取，然后加入鐵粉將溶液中的高價鐵還原成低價鐵，當溶液中三價鈦的含量合格后用泵送去沉降工序，其工藝流程圖如圖2。
[0004]上述的硫酸法太白生產方法已經使用非常廣泛，但現有的生產方法申請人在生產過程中發現以下不足
1、所采用的硫酸的91%的硫酸，使用前需要配酸，存在設備投入大、能耗損失大的問題；
2、鈦精礦的粉碎要求為320目，其對磨煤機要求較高，導致能耗較高、生產效率較低；
3、氣力輸送系統對環境污染較大；
4、連續性較差。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種能降低設備投入、熱能利用率高、生產效率高、能耗損失小、環保的硫酸法鈦白生產酸解方法及其設備，可以克服現有技術的不足。
[0006]本發明的技術方案是:硫酸法鈦白粉生產酸解方法是將鈦精礦進行粉碎至200目，然后將其與98%的硫酸直接混合，用料漿泵直接經分配后送入酸解設備進行酸解。
[0007]上述的硫酸法鈦白粉生產酸解方法是，所使用的鈦精礦的水分含量不高于0.5%。
[0008]前述的硫酸法鈦白粉生產酸解方法是，鈦精礦的水分含量通過熱風干燥的方式進行控制。
[0009]前述的硫酸法鈦白粉生產酸解方法包括以下步驟；
A、將80?100目鈦精礦送入球磨機進行干燥粉碎，合格料進入礦粉貯倉，粉碎后的鈦精礦粒度為200目全部通過，水份控制其含水量< 0.5% ；
B、開啟預混合槽攪拌漿和預混合槽冷卻裝置，將計量的98%濃硫酸加預混合槽，再加入經計量的鈦精礦粉在預混合槽內混合成礦漿，酸礦混合攪拌15-25分鐘，預混合槽內溫度不高于40°C ;
C、開啟壓縮空氣，采用料漿泵把混合后的礦漿經分配器加入所要使用的酸解罐，攪拌5?10分鐘；加入計量的工藝水或小度水控制反應酸濃在87?89%，通入蒸汽，引發主反應，當鍋內有白煙冒出時，停蒸汽加熱，啟動酸解尾氣處理系統；
D、主反應結束，停尾氣處理系統，調整壓縮空氣流量在150?200Nm3/h;成熟時間
1.5?2小時；用小度水或自來水大流量浸取，整體浸取速度先快后慢，浸取溫度控制在60?68°C之間，整個浸取時間1.5-2.5小時；在浸取過程中攪拌，當溫度至65°C ±1時，即可加鐵粉進行還原，加鐵粉量按規定進行計算、分批加入，還原過程溫度低不超過70°C，還原時間6?8小時；當鈦液中有三價鈦出現后，調整鈦液濃度在115?130 g/Ι，放料溫度控制在60±1°C時，即可送入下一工序。
[0010]硫酸法鈦白粉生產酸解用設備，它包括依次連接的給料貯斗、一號鏈式輸送機、第一斗式提升機、二號鏈式輸送機、磨前礦斗、圓盤給料機；球磨機、選粉機、旋風分離器、三號鏈式輸送機、袋式收塵器、四號鏈式輸送機，第二斗式提升機、礦粉貯倉和預混合槽，在袋式收塵器上連接有除塵風機，在預混合槽的出口連接有料漿泵，料漿泵與分配器連接，分配器與酸解罐連接，在酸解罐的出口連接有鈦液泵；在球磨機上連接有配合的燃燒風機和熱風爐，在酸解罐上設有廢酸計量槽連接的管道、工藝水給水管、鐵粉添加管和尾氣排放管。
[0011]前述的硫酸法鈦白粉生產酸解用設備是，在預混合槽上連接有硫酸計量槽。
[0012]前述的硫酸法鈦白粉生產酸解用設備是，它還包括球磨機主風機，球磨機主風機的出風口與球磨機和袋式收塵器連接，進風口與旋風分離器連接。
[0013]與現有技術比較，本發明是通過申請人在長期的工作中總結和得出的一種新型的酸解工藝，具體方法是在原礦粉碎工段將外購的80?100目鈦精礦粉碎到200目全部通過與98%的硫酸直接混合而無需將98%的硫酸稀釋到91%，為避免鈦精礦中水分含量過高稀釋98%的硫酸而引發酸解反應，需采用加熱干燥的方式控制鈦精礦中的水份含量，同時預混合槽需設置冷卻裝置，用料漿泵將混合后的礦酸送到酸解罐，加入一定量的小度水通過稀釋硫酸放出的稀釋熱而引發酸解反應，此工藝與傳統工藝相比具有下列特點:1、直接用98%的硫酸與鈦精礦混合，取消了酸解罐區的配酸工序，節省了能耗；2、鈦精礦的粉碎控制在200目全部通過，而傳統工藝需粉碎到320目篩余< 1%，提高了球磨機的生產能力；3、不需要氣力輸送系統，改為料漿泵輸送，改善了因氣力輸送而引起的環境污染；4、采用稀酸或工藝水稀釋98%的硫酸，利用其稀釋熱引發反應，更好地利用了熱能，減少了蒸汽的用量；
5、本工藝由于采用液態酸礦混合液輸送，特別適合于與連續酸解配合使用。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的酸解工藝圖； 圖2是現有的硫酸法鈦白生產酸解工藝圖；
圖1中的各標號指:1給料貯斗；2—號鏈式輸送機；3.第一斗式提升機；4.二號鏈式輸送機；5.磨前礦斗；6.圓盤給料機；7.燃燒風機；8.熱風爐；9.球磨機；10.選粉機；
11.旋風分離器；12.三號鏈式輸送機；13.球磨機主風機；14.袋式收塵器；15.除塵風機；
16.四號鏈式輸送機；17.第二斗式提升機；18.礦粉貯倉；19.硫酸計量槽；20.預混合槽；21.料漿泵；22.分配器；23.廢酸計量槽；24.酸解罐；25.鈦液泵；26.工藝水給水管；27.鐵粉添加管；28.尾氣排放管；
圖2中的各標號指:I給料貯斗；2.鏈式輸送機；3.斗式提升機；4.鏈式輸送機；5.磨前礦斗；6.圓盤給料機；7.燃燒風機；8.熱風爐；9.球磨機；10.選粉機；11.旋風分離器；
12.鏈式輸送機；13.球磨機主風機；14.袋式收塵器；15.除塵風機；16.鏈式輸送機；
17.斗式提升機；18.礦粉貯倉；19.儲氣罐