【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及硫酸法鈦白領域，具體涉及一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫分離、能量保持濃縮的工藝方法。
技術介紹
1、鈦白粉廣泛應用于各行各業，國內產能一直在增加。目前鈦白粉生產主要采用硫酸法、氯化法和鹽酸法，我國80%的鈦白粉都采用硫酸法生產，在鈦白粉的生產流程中水解工序是將前工序黑鈦液外加晶種轉成白色的偏鈦酸，經過石墨換熱器將偏鈦酸降溫放置于儲槽，偏鈦酸漿液經過葉濾機或壓濾機進行固液分離，偏鈦酸進行水洗進入下工序；分離后≥20%稀硫酸進行綜合利用、進入濃縮裝置濃縮后返回鈦白裝置循環使用。
2、目前水解后偏鈦酸漿液的主要處理方法為：（1）水解偏鈦酸熟化后漿液，經過石墨換熱器冷卻；（2）石墨換熱器冷卻介質為鈦白粉公用工程循環水降溫系統，循環水量大，循環系統電動機功率相對較大，夏季水溫降低困難；（3）偏鈦酸漿液降溫到60℃左右效率較低；（4）石墨換熱器等設備損壞維修費用較高。
3、水解后偏鈦酸漿液經冷卻后進入儲槽，經泵進入偏鈦酸固液分離裝置。目前采用兩種方式進行分離：（1）傳統的葉濾機過濾洗滌，偏鈦酸漿液泵入水洗掛片池，將葉濾機調入掛片池，開啟真空廢酸經氣液分離器進入廢酸儲槽，當偏鈦酸在葉濾片上濾層在30-50mm時，停真空，把此組葉濾機移至洗水槽進行水洗，指標合格后卸片，進入下一個循環；（2）板框式壓濾機過濾洗滌，偏鈦酸漿液泵入板框壓濾機，通過濾布的廢酸進入廢酸儲槽，偏鈦酸被截留在濾布上形成30-50mm濾層，進料壓力達到設定值停止進料，開啟洗水閥門進行水洗，指標合格后卸片，進入下一個循環。
4、傳
5、水解偏鈦酸漿液使用水冷換熱器降溫系統再進行水洗，關鍵是水洗設備所使用材料及過濾用濾布均不耐高溫，無法直接使用水解偏鈦酸漿液直接進行下道工序水洗。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術是將硫酸法鈦白生產水解產生的偏鈦酸漿液，不經過冷卻直接進行固液分離，在原設計流程基礎上，對工藝、設備進行升級優化，偏鈦酸漿液固液分離過程重點高溫耐腐蝕過濾機械進行設計，起到對高溫耐腐蝕、水解偏鈦酸粒度分布較小的粒子實現高效捕捉作用。
2、本專利技術提供一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸漿液不經冷卻，對完成熟化的水解偏鈦酸直接分離的方法，節約水耗、電耗、節省換熱器等設備的維修費用；分離后固態偏鈦酸根據需要確定是否需要洗滌，對偏鈦酸粒子分散降低團聚起到積極幫助，通過再漿機械調整漿液密度，正常進入現有鈦白粉生產水洗工序，最可貴一點分離出來的≥20%的稀硫酸溫度高，在保證熱損失盡可能少的儲存過程，直接輸送進入廢酸濃縮裝置濃縮，節省大量能耗，有效降低稀硫酸濃縮成本回用或進行綜合利用。在高溫分離偏鈦酸過程中，通過對工藝參數進行精確控制，可以實現連續自動化長周期間歇或連續運行。
3、本專利技術是通過以下技術方案實現的：
4、一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，包括以下步驟：
5、（1）硫酸法鈦白粉水解工序按照要求正常運行，將完成水解后的漿液，此時漿液溫度在108℃左右，不經冷卻直接加入耐溫耐腐蝕的高溫固液分離機械，進行固液分離；
6、（2）高溫耐腐蝕固液分離機械，可根據用戶需求選擇真空分離、加壓分離機械，均能滿足工藝要求，可節省冷卻用石墨換熱器、循環水系統等；
7、（3）偏鈦酸漿液經高溫固液分離后，可根據用戶需求確定是否進行洗滌，濾餅進入偏鈦酸再漿裝置，使用水洗工序的水洗用水制漿，調整密度滿足工藝條件進入水洗工序；
8、（4）偏鈦酸漿液經高溫固液分離后，分離后≥20%的稀硫酸進入保溫的儲槽，此時稀硫酸溫度略低于過濾前偏鈦酸漿液溫度，直接進入廢酸濃縮裝置，節省大量濃縮需要熱能，降低濃縮成本，減少碳排放。
9、優選地，經過高溫過濾制漿后漿液溫度滿足60±5℃，降溫速率快。
10、經過高溫過濾后≥20%稀硫酸溫度，較過濾前溫度控制損失盡量減少，保持過濾后≥20%稀硫酸溫度在100℃以上，優選為103-107℃，直接進入廢酸濃縮裝置，節能降碳。
11、高溫分離出來的≥20%的稀硫酸，直接進入廢酸濃縮裝置，濃縮酸含量≤55%，適用單效裝置；濃縮酸含量≤65%，適用雙效裝置；濃縮過程蒸汽耗量僅為傳統蒸汽耗量的30%，既能實現成品質量指標。濃縮后濃酸，無論55%、65%濃縮酸分離固相物，亦采用高溫在線自動分離無需降溫，節省熟化過程，減少設備投資。
12、節省去掉原流程中冷卻用石墨換熱器及循環水降溫系統，進一步降低循環降溫成本。
13、本工藝路線能滿足鈦白粉生產流程質量、產能要求。
14、本專利技術主要針對硫酸法鈦白粉生產過程中，使用高溫過濾裝置省去偏鈦酸的換熱冷卻過程，保持過濾后≥20%稀硫酸溫度在100℃以上，直接進入多種形式廢酸濃縮裝置濃縮回用，節能降碳；過濾后固相偏鈦酸再漿后固液比、溫度滿足原工藝條件，節能節水。
15、有益效果
16、一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的方法，滿足鈦白粉生產過程水解到水洗的所有工藝條件，同時確保工序的質量控制需求，有效提升偏鈦酸過濾時間短促，濾餅打漿降溫速率快等優勢，節約冷卻循環水及動力消耗；更為關鍵的效果是分離后稀硫酸進入廢酸濃縮裝置溫度高，濃縮過程補加能量很少；減少了熱能損失，鈦白生產滿足流程產能，工藝過程簡單易行，具有廣闊的應用前景。
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1.一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，高溫耐腐蝕固液分離機械為真空分離或加壓分離機械。
3.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，步驟（1）種完成水解后的漿液溫度為108℃左右。
4.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，步驟（2）中經過高溫過濾制漿后漿液溫度滿足60±5℃，滿足進入水洗工序要求。
5.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，步驟（3）中的稀硫酸的溫度為103-107℃。
【技術特征摘要】
1.一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，高溫耐腐蝕固液分離機械為真空分離或加壓分離機械。
3.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白水解偏鈦酸高溫固液分離的工藝方法，其特征在于，步驟（1）種完成水解后...
【專利技術屬性】
技術研發人員：潘向雷，楊德良，
申請(專利權)人：山東金萃冶金技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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