銳鈦型鈦白粉工藝流程簡介
銳鈦型鈦白粉工藝流程簡介
銳鈦型鈦白粉是一種優(yōu)良的白色粉末顏料，具有優(yōu)秀的光散射能力，因?yàn)樗锥群茫?qiáng)，遮蓋力高，同時具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和較好的耐候性，無毒無味，對人體無刺激作用，所以廣泛的應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，如涂料、塑料、造紙及油墨等等。
銳鈦型鈦白粉生產(chǎn)工藝
1、鈦礦粉碎
將鈦礦砂用雷蒙機(jī)或者風(fēng)掃磨等，粉碎成符合生產(chǎn)工藝要求的鈦礦粉，并送到儲存和計量鈦礦粉的倉庫。
2、酸解
用濃硫酸對鈦礦進(jìn)行分解，然后提取可溶性的鈦的硫酸鹽。鈦鐵礦的主要成分為偏鈦酸鐵，是一種弱酸弱堿鹽，可以使用強(qiáng)酸就對它進(jìn)行分解，使用過量的酸就能使反應(yīng)進(jìn)行到底。由于這個反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，最高溫度可以達(dá)到250℃，因此必須采用高沸點(diǎn)的硫酸，才能進(jìn)行這項(xiàng)反應(yīng)。在酸分解的過程之中，礦粉中的各種雜質(zhì)大部分也都被分解，生成可溶性硫酸鹽，并在浸取的時候與鈦的可溶性鹽一起進(jìn)入溶液當(dāng)中形成黑鈦液，為了除鐵用金屬鐵把鈦液中的高價鐵還原成亞鐵，同時為了避免亞鐵的再一次氧化，還必須使用過量的金屬鐵把定量的四價鈦還原成三價鈦。
3、沉降
銳鈦型鈦白粉酸解浸取、還原以后的體系是一個非常復(fù)雜的體系，它含有可溶性雜質(zhì)和不溶性的雜質(zhì)，如鐵、釩、鉻、錳等金屬的硫酸鹽是可溶性的雜質(zhì)，在結(jié)晶或水解、水洗的過程中可除去，不溶性雜質(zhì)中如未分解的鈦礦、沙粒等大多數(shù)雜質(zhì)靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性雜質(zhì)中的另一部分是硅和鋁的膠體化合物，以及一些早期水解了的鈦，雖然數(shù)量并不大，但具有很高的動力穩(wěn)定性，所以需要再另外加沉降劑，強(qiáng)化沉降進(jìn)行澄清。
4、洗渣
經(jīng)過凈化沉降后的泥渣中還含有大量的可溶性與不可溶性的鈦，為保證產(chǎn)品合格率，還要通過用板框壓濾機(jī)，壓濾的辦法回收其中的大部分可以溶解的鈦元素，不溶性鈦和其他的未溶解雜質(zhì)作為廢渣去除。
5、結(jié)晶
結(jié)晶有兩種方式：冷凍結(jié)晶和真空結(jié)晶，溶液的溫度對它的溶解有很大的影響，所以在組成一定的鈦液中，F(xiàn)eSO4的溶解度隨溫度的降低而降低，所以結(jié)晶的主要目的就是使鈦液的溫度降低。
冷凍結(jié)晶是利用制冷介質(zhì)如液氨或者氟利昂或者溴化鋰等，蒸發(fā)帶走熱量，使冷凍鹽水溫度降低，最后通過盤管換熱，從而使鈦液的溫度降下來，使FeSO4 處于過飽和狀態(tài)，過于飽和的部分，便以含七個結(jié)晶水的形式結(jié)晶析出，同時帶出部分結(jié)晶水，然后將其分離出去。
根據(jù)溶液絕熱蒸發(fā)的原理，利用閃蒸的方式使鈦液中的水分快速絕熱蒸發(fā)，吸收鈦液的熱量從而使鈦液的溫度降低，造成FeSO4 處于過飽和狀態(tài)，過于飽和的部分便以含七個結(jié)晶水的形式結(jié)晶析出，同時帶出部分結(jié)晶水，然后將其分離除去。
6、鈦液壓濾
沉降后的鈦液當(dāng)中還有一些肉眼看不到的懸浮雜質(zhì)，這些雜質(zhì)如果不除去的話，將會影響到產(chǎn)品的外表，因此必須要對其進(jìn)行精密過濾，利用板框壓濾機(jī)并以木炭粉或者硅藻土、珍珠巖為助濾劑進(jìn)行壓濾，利用木炭粉的強(qiáng)吸附作用進(jìn)一步除去鈦液中的不溶性雜質(zhì)，以達(dá)到去除懸浮雜質(zhì)，凈化的目的。
7、濃縮
濃縮是為了將鈦液的濃度提高到水解所要求的標(biāo)準(zhǔn)，鈦液的沸點(diǎn)較高，已經(jīng)高于鈦液水解的臨界溫度，因此鈦液的濃縮必須在低溫度下進(jìn)行，利用溶液在真空狀態(tài)下沸點(diǎn)降低的原理，在低溫下使鈦液沸騰，將鈦液中的水分蒸發(fā)掉，從而促使精濾后的鈦液濃度得以提高，以符合水解要求。
8、水解
鈦液的水解是二氧化鈦由鈦液向固轉(zhuǎn)變的過程，鈦液具有普通離子溶液的性質(zhì)，當(dāng)PH值＞0.5時便會發(fā)生水解反應(yīng)，更重要的是鈦液具有膠體溶液的性質(zhì)，在游離酸很高的情況下，使其維持沸騰狀態(tài)也會發(fā)生水解反應(yīng)，通過控制加熱的速度，使鈦液按照需要的水解速度發(fā)生水解反應(yīng)，生成我們需要的水和二氧化鈦粒子。
9、水洗
水解后的水合二氧化鈦含有硫酸以及鐵、鋁、錳、銅、鎳、釩、鉛等離子，這些離子如果隨著水合二氧化鈦進(jìn)入轉(zhuǎn)窯，經(jīng)過煅燒就生成相應(yīng)的氧化物，顯示出各種顏色，使產(chǎn)品外面受到污染，所以必須進(jìn)行水洗，將它們除去。由于水合二氧化鈦不溶于水，而硫酸以及鐵、鋁、錳、銅、鎳、釩、鉛等離子是可以溶于水的，所以我們要進(jìn)行水洗，利用洗滌用水和水合二氧化鈦中雜質(zhì)離子的濃度差將雜質(zhì)用水除去。水洗過程主要是防止可溶性的雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)變成不溶性的雜質(zhì)沉淀，因此，對洗滌水中的鐵以及其它固體雜質(zhì)的含量有一定的要求，不然雜質(zhì)在水合二氧化鈦上積聚使產(chǎn)品受到污染。
10、漂白
經(jīng)過初次水洗的偏鈦酸，在一定的濃度下，加入一定量的濃硫酸，使部分偏鈦酸與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氧鈦，然后加入鋁粉，使硫酸氧鈦溶于水中的四價鈦還原成三價鈦，保持漂白以后的料液中含有一定量的三價鈦，在水洗過程中又被氧化的鐵離子還原為低價鈦鐵離子，使偏鈦酸洗滌的更徹底。
11、鹽處理
偏鈦酸在煅燒前需要加入不同類型的添加劑，以使得在煅燒過程中，溫度適當(dāng)，內(nèi)部變化平穩(wěn)，使成品的二氧化鈦具有穩(wěn)定的晶型，良好的色相、光澤，較好的著色力、遮蓋力，較低的吸油量和合適的晶粒大小、形狀，以及在使用介質(zhì)中良好的分散性。
加入鹽處理劑的作用如下：加入鉀鹽，可以使產(chǎn)品疏松、潔白，并且降低脫硫的溫度，改變煅燒的條件，提高著色力等顏料性能。加入磷酸，可以使產(chǎn)品質(zhì)地柔軟，色澤加白，并提高產(chǎn)品的耐候性。
12、煅燒
煅燒是把水合二氧化鈦經(jīng)過脫水、脫硫轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦型二氧化鈦，在高溫下，將水合二氧化鈦中的游離水、結(jié)合水、三氧化硫等除去，然后在高溫區(qū)進(jìn)行晶型的整理和轉(zhuǎn)化，形成二氧化鈦的顆粒料。
13、粉碎和包裝
將煅燒后的有些粘結(jié)的物料進(jìn)行破碎，物料在雷蒙機(jī)內(nèi)，經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的磨輥和磨環(huán)的撞擊，迅速被粉碎，再經(jīng)過分級葉輪的分級，粗料返回粉碎室細(xì)料進(jìn)入袋濾器，經(jīng)星型下料器進(jìn)入螺旋送料器，送至成品料倉，進(jìn)行包裝后即為成品。
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