鈦白粉連續酸解方法及所用礦酸預混合槽和反應器給料槽的制作方法

鈦白粉連續酸解方法及所用礦酸預混合槽和反應器給料槽的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種鈦白粉連續酸解方法及所用礦酸預混合槽和反應器給料槽，屬于硫酸法鈦白生產方法及設備領域。
【背景技術】
[0002]我國硫酸法鈦白生產經過五十多年的努力，雖然有了較大的發展，但與國外先進水平相比，仍存在著生產技術落后、生產規模小、產品檔次低、產品質量不穩定等諸多差距。在生產技術上，國外以氯化法為主，而我國基本上都是硫酸法生產。除幾家引進國外硫酸法鈦白生產技術的廠家外，我國大部分鈦白生產廠家在工藝技術、生產設備、自動控制、“三廢”治理等方面與國外先進水平相比還有相當的差距。在生產規模上，國外以裝置大型化見長，而我國鈦白粉生產裝置規模偏小，點多分散，造成了能耗和生產成本較高，也導致產品質量不穩定。在原料方面，國外硫酸法大都采用高品位的酸溶性鈦渣，而國內基本上使用的是鈦精礦。在產品質量上，國外以光學性能好和遮蓋力、消色力、耐候性優異的金紅石型鈦白粉為主，其中又以經過表面處理的金紅石型鈦白粉居多，并有各種專用鈦白粉產品。國內硫酸法鈦白粉以銳鈦型產品為主，大部分未經過表面處理，專用產品極少。
[0003]在硫酸法鈦白粉生產的酸解上，我國現有多數廠家仍采用間斷式反應器，一般采用Vg=130?150m3的酸解罐，每次投料量最大為32噸鈦精礦，酸解罐的操作周期(包括:進料、加熱、反應、還原和浸取、放料等)為12小時。由于主反應時間在10分鐘內完成，大量的酸解尾氣通過煙筒進入尾氣處理系統，由于尾氣量巨大，尾氣處理系統需按尾氣最大量進行處理，設備投資較大，尾氣處理效果不好。
[0004]隨著連續酸解的實現，現有已經有部分企業采用了鈦白粉連續酸解工藝，連續酸解的主反應是在一個長方形的酸解反應容器中完成，是將鈦精礦和硫酸混合均勻后送入酸解反應容器，通過酸解反應容器內的螺旋推動，使生成物按照一定的速度排出，從而實現連續進料、連續反應、連續出料的過程。上述連續酸解工藝中的酸解反應容器已經比較成熟，但實現鈦精礦和硫酸混合的設備還采用比較原始的混合罐，其存在體積大、硫酸使用量高(硫酸與鈦精礦的比例為1.3-1.7:1)的問題。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種硫酸使用量低，鈦精礦和硫酸混合均勻的鈦白粉連續酸解方法及所用礦酸預混合槽和反應器給料槽，可以克服現有技術的不足。
[0006]本發明的技術方案是:
一種鈦白粉連續酸解方法是將經粉碎工段的鈦精礦送入礦粉計量槽，經計量后通過螺旋輸送機送入酸礦預混合器與配制好的經計量的90%硫酸混合，硫酸與鈦精礦的混合比例為1:1，在攪拌器的作用下，使鈦精礦與硫酸充分混合后，放入反應器給料槽，由料漿輸送泵以10m3/h的速率送入連續酸解反應器中，然后在反應器中加入廢酸或小度水作為啟動酸，將連續酸解反應器中的90%硫酸稀釋至硫酸濃度88%左右，通過濃硫酸稀釋放熱使礦漿溫度升高，在廢酸的引發下，鈦精礦和硫酸發生反應，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；反應物料在5min左右就固化形成粉末狀物質，在螺旋攪拌器的攪拌下緩慢熟化，直到達到反應器的兩端，然后進入溶解槽進行溶解，溶解后的鈦液用泵送去沉降工段。
[0007]鈦白粉連續酸解所使用的礦酸預混合槽，它包括封閉的攪拌槽，在攪拌槽的頂部開設有與螺旋改料機連接鈦精礦進口管和與袋式除塵器連接的排氣口，在攪拌槽的側壁上連接有水冷套，在其側壁的底部設有出料口和硫酸進口，出料口與反應器給料槽連接，硫酸進口通過三通與90%的硫酸管和沖洗管連接；在水冷套上設有進水口和出水口。
[0008]前述的鈦白粉連續酸解所使用的礦酸預混合槽是，在攪拌槽的底部設有稱量裝置。
[0009]前述的鈦白粉連續酸解所使用的礦酸預混合槽是，在攪拌槽的頂部開設有帶蓋板的檢修人孔。
[0010]前述的鈦白粉生產時連續酸解所使用的礦酸預混合槽是，水冷套內所用水為冷凍水。
[0011]鈦白粉連續酸解所使用的反應器給料槽，它包括封閉的攪拌罐，在攪拌罐的頂部開設有與礦酸預混合槽出料口連接的進料口和與袋式除塵器連接的出氣口，在攪拌罐的側壁上連接有冷卻水套，在其側壁的底部設有排料口，排料口和料將輸送泵連接。
[0012]前述的鈦白粉連續酸解所使用的反應器給料槽，其特征在于:冷卻水套內所用水為冷凍水。
[0013]與現有技術比較，本發明將鈦白連續酸解工藝中的鈦精礦和硫酸混合設備分為兩個，分別為礦酸預混合槽和反應器給料槽，礦酸預混合槽的結構主體為帶水冷套的攪拌槽，但其將硫酸進口與出料口均設計到桶壁的底部，通過對用量的計算調節，使得硫酸與鈦精礦的接觸位于攪拌槽的底部，這樣第一可以縮短兩者接觸的時間，降低酸化反應產生率，第二該種方法可以提高硫酸與鈦精礦的混合均勻率；第三可以減少硫酸的使用量；第四，硫酸的進口位置可以推動該裝置內物料的轉動，增加攪拌效果。礦酸預混合槽的結構與反應器給料槽的結構相似，但無硫酸進口，這種組合設計不僅可以降低設備的體積，降低加工難度，而且在其容器內可以進步確保硫酸與鈦精礦的混合均勻程。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的設備布置結構示意圖；
圖2是礦酸預混合槽的結構示意圖；
圖3是反應器給料槽的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例1，如圖1所示，來自鈦礦粉碎工段的鈦精礦進入礦粉計量槽，經計量后通過螺旋輸送機送入酸礦預混合器與配制好的經計量的90%硫酸混合，在攪拌器的作用下，