本發明屬于硫酸法生產鈦白粉技術領域,具體涉及一種酸解固相物處理方法。
背景技術：
目前我國硫酸法鈦白生產絕大多數為采用間隙式酸解工藝酸解，其酸解裝備主要為酸解鍋。酸解鍋由下部的錐體和上部的筒體組成。壓縮空氣由錐體底部進入酸解鍋中。采用酸解鍋酸解，當鈦原料、公輔條件出現變化時，往往會在酸解鍋的筒錐位置出現固相物，即沒有溶解于水的固體聚集體。當固相物量過大時，酸解鍋可有效利用的體積大大減小，酸解批次投料量將大大減少。當固相物的量已經嚴重影響到生產正常進行時，為了消除產生的酸解固相物，目前行業采用的方法通常為煮鍋，即在放料結束后向酸解鍋中加入適量廢酸，從底部通入蒸汽加熱煮沸。煮一次鍋通常要消耗幾天時間，且固相物清除效果不夠理想，煮鍋后產生的漿料中，二氧化鈦已無法回收利用，造成了鈦的損失。
文獻《硫酸法鈦白生產中消除酸解殘余固相物提高酸解率的途徑》介紹了改變酸解鍋底部壓縮空氣分布板孔的角度來消減酸解固相物；文獻《預混工藝對鈦礦酸解的影響》提到通過優化預混工藝來避免過多產生酸解固相物；發明專利申請《一種減少礦粉和濃硫酸形成固相物的酸解預混系統》通過優化酸解預混裝備系統來減少固相物。以上文獻提到的方法對減少酸解固相物有一定的幫助，但效果非常有限。當鈦礦礦源或條件出現較大變化時，以上方法基本上沒有效果。
本發明擬提供一種酸解固相物處理方法，操作簡單，便于實施。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題在于在硫酸法鈦白酸解浸取工藝中消除酸解固相物。
本發明解決技術問題的技術方案為提供一種酸解固相物處理方法，該方法可以徹底清除酸解鍋中難以浸取的固相物，不需煮鍋，不但保證了批次酸解投料量，還不會出現因煮鍋造成的鈦收率的損失。
一種酸解固相物處理方法，包括以下步驟：
a、在酸解鍋外安裝耐腐耐磨泵，泵的進口端通過管與浮桶綁定,浮桶懸浮于鈦液上表面，進口管深入鈦液中；泵的出口端安裝于酸解鍋內壁距離鍋口1/5～1/4處，出口末端連接噴頭,噴頭可向各方向噴液；
b、酸解浸取時，啟動泵，噴頭向固相物聚集處沖刷，直至固相物沖刷干凈。
其中，上述酸解固相物的處理方法中，步驟a中所述耐腐耐磨泵為耐硫酸濃度不低于35％，耐高溫溫度不低于85℃的耐腐耐磨泵。
其中，上述酸解固相物的處理方法中，步驟a中所述耐腐耐磨泵的流量為5～80m3/h。
其中，上述酸解固相物的處理方法中，步驟a中所述耐腐耐磨泵的進口端裝有過濾網；優選的，步驟a中耐腐耐磨泵的進口端過濾網孔徑≤30mm。
本發明方法的有益效果為：本發明在酸解鍋操作平臺安裝耐腐耐磨泵，通過泵造成鈦液循環產生射流，該射流對準聚集的固相物，利用其本身沖擊力強的射流，使固化物溶解，不需煮鍋，不但保證了批次酸解投料量，且不會出現因煮鍋造成的鈦收率的損失。本發明方法，設備改造簡單，可行性強，應用前景廣。
具體實施方式
本發明提供一種酸解固相物處理方法，包括以下步驟：
a、在酸解鍋外安裝耐腐耐磨泵，泵的進口端通過管與浮桶綁定,浮桶懸浮于鈦液上表面，進口管深入鈦液中；泵的出口端安裝于酸解鍋內壁距離鍋口1/5～1/4處，出口末端連接噴頭,噴頭可向各方向噴液；
b、酸解浸取時，啟動泵，噴頭向固相物聚集處沖刷，直至固相物沖刷干凈。
其中，上述酸解固相物的處理方法中，由于鈦液溫度較高，約為75℃，且含硫酸30％左右，腐蝕性強，且含有較多固體顆粒，步驟a中泵為耐硫酸濃度不低于35％，耐高溫溫度不低于85℃的耐腐耐磨泵。
為了確保經泵循環的鈦液對固相物有足夠的沖擊力和處理能力，上述酸解固相物的處理方法中，步驟a中泵的流量為5～80m3/h。泵的流量根據固相物量的多少及生產時間要求確定，當固相物量較多，生產時間較短時，可選擇流量更大的泵。
為了防止泵運行時吸入過大的固體造成進料管堵塞，上述酸解固相物的處理方法中，步驟a中泵的進口端裝備過濾網，優選的過濾網孔徑為≤30mm。
為了便于隨時調整位置處理固相物，上述酸解固相物的處理方法中，步驟a中泵的出口端伸至固相物聚集處，活動連接。
為了提供沖擊力強的射流，有效消解聚集的固相物，上述酸解固相物的處理方法中，步驟b中利用鈦液循環產生的射流清理固相物。
在工業生產中，酸解鍋體積通常為130m3左右，設備體積較大，酸解鍋中殘存固相物的量通常在5m3左右，且會隨著酸解的進行不斷的產生。當固相物產生量約占酸解鍋體積1/6時，酸解無法繼續進行。酸解過程采用壓縮空氣攪拌，攪拌效果直接影響固相物的產生，因此本領域大部分的研究都是將焦點集中在壓縮空氣分布板的設計以及酸解工藝操作參數上做改進。
由于酸解后的物質含有30％左右硫酸，具有腐蝕性，而固相物致密，粘附性強，不易脫除，常規機械裝置無法將固相物有效分解。本發明創造性的在酸解鍋外安裝了一個耐腐耐磨泵對酸解固相物進行沖刷，安裝位置與酸解鍋靠近較好，這樣可以減少鈦液在管道中的阻力損失。該耐腐耐磨泵耐硫酸濃度不低于35％，耐高溫溫度不低于85℃，能經受鈦液中高溫高酸的影響，實現固相物的沖刷。
此外，本發明特別調整了啟動泵進行固相物沖刷的時間，在酸解浸取階段即對酸解鍋中固相物的殘留量進行判斷，進行沖刷。不采用本發明時，酸解鍋中是否有固相物，固相物殘留量有多少，需要在酸解結束后，即鈦液從酸解鍋底部排空后才能判斷，但由于鈦液從酸解工序進入沉降工序時，添加了絮凝劑，鈦液不易循環流動，因此，在酸解結束后是無法實現泵循環的。本發明在酸解浸取階段采用標桿對酸解鍋中固相物的殘留量進行判斷，當固相物的量大時，即利用酸解鍋中的鈦液實現泵循環。
與現有技術相比，本發明方法操作容易，設備改造簡單，可以徹底清除酸解鍋中難以浸取的固相物，不需煮鍋，不但保證了批次酸解投料量，且不會影響鈦的收率。可行性強，應用前景廣。
下面結合實施例對本發明技術方案做進一步說明，但不表示將保護范圍限制在實施例范圍內。實施例中所用的泵為宜興市盛大泵業有限公司生產的型號為Q＝60m3/hr H＝37mH2O的耐腐耐磨泵。
實施例1本發明方法處理酸解固相物
體積為130m3的酸解鍋。浸取2h后酸解鍋中固相物量約為15m3。開啟泵(泵的流量為50m3/h)，對固相物聚集處進行消解。固相物處理操作結束時間約40min，固相物殘留量約為0.6m3。
實施例2本發明方法處理酸解固相物
體積為130m3的酸解鍋。浸取2h后酸解鍋中固相物量約為10m3。開啟泵(泵的流量為30m3/h)，對固相物聚集處進行消解。固相物處理操作結束時間約40min，固相物殘留量約為0.5m3。
對比例3
體積為30m3的酸解鍋。浸取2h后酸解鍋中固相物量約為10m3。未進行固相物處理，酸解操作結束后殘留固相物量約為5m3。
對比例4
體積為130m3的酸解鍋。浸取2h后酸解鍋中固相物量約為16m3。未進行固相物處理，酸解操作結束后殘留固相物量約為8m3。
由實施例及對比例可知，本發明方法可簡單有效消解固相物，能有效的保證鈦的收率，并且不受酸解鍋大小因素的影響，操作簡單、切實有效，為減少或消除酸解固相物提供了一種新的方法。