硫酸法生产钛白粉培训课程.pptx

硫酸法生产钛白粉钛白粉的性质
1)与浓硫酸的反应
长时间煮沸情况下，TiO2能溶于浓硫酸，生成硫酸钛或硫酸氧钛。生产中，常用此反应测定成品或半成品的TiO2含量。为加速其溶解，可在硫酸中加入硫酸铵或碱金属硫酸盐，使其沸点升高或起共同离子作用。2)与硫酸盐反应
TiO2可与酸式硫酸盐（如硫酸氢钾)或焦硫酸钾共熔转变为可溶性的硫酸钛或硫酸氧钛。
此反应用于钛铁矿钛含量分析。
3)与强碱或碱金属碳酸盐熔融
TiO2与强碱或碱金属碳酸盐熔融能转化为钛酸盐。
金红石生产中煅烧晶种的制备
4)溶于氢氟酸钛白粉各指标的含义及影响因素1)钛白粉中有害杂质元素
主要是一些过渡性金属元素，其氧化物往往显色。即使含量甚微也会对白度产生不良影响，如铁铬铜锰钒铅钴等。2)钛白粉的粒度分布及形状
3)晶型的影响
当出现混晶现象时，会降低白度。

白度主要分干粉白度和油相白度：
油相白度：试样与标样，分别与亚麻仁油研磨混合均匀后，用湿膜制备器刮板，肉眼比较，分：低于，微差于，近似，不低于4个等级CIEL*a*b*-色彩模型.2.遮盖力3.消色力4.吸油量5.分散性6.耐候性钛白粉的应用领域造纸工业
油墨行业
化纤工业
食品医药日化
其它
硫酸法钛白粉生产工艺1.钛矿的粉碎2.酸解，还原沉降沉降
酸解得到的钛液属于极其复杂的悬浮液，里面有未分解的钛铁矿，也有没参与反应的白石，石英砂，金红石等，也有硅铝等元素形成的胶体。这些不溶性杂质在钛液中有很强的稳定性，特别是胶体，单靠重力沉降不足以去除。需加入沉降剂使得分散的细颗粒聚集成大颗粒，提高沉降分离的速度和效率。
常用的沉降剂：
有机絮凝剂：改性的聚丙烯酰胺AMPAM
Sb2O3-FeS絮凝剂Sb2O3-FeS絮凝剂
Sb2O3+H2SO4=Sb2(SO4)3+3H2O
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
3H2S+Sb2(SO4)3=Sb2S3↓+3H2SO4
最后生成的硫化锑是带负电荷的胶团，它与钛液中带正电荷的悬浮离子及胶体离子产生电中和，使分散状态的胶体颗粒发生凝聚，从而絮凝沉降。3.硫酸亚铁的结晶与分离4.钛液浓缩钛液经流量计从底部的加料室进入钛管蒸发器，在此受管外的蒸汽加热，蒸发出来的水汽以很快的速度在管内上升，钛液被这高速气流拉成薄膜，在极短的时间内上升至浓缩器顶部涌出，在分离器进行气液分离，浓钛液经溢流管进入钛液水封池，蒸汽则经冷却水混合冷凝后通过气管排到水封池流出系统外。5.钛液水解
水解过程3阶段:
结晶中心-晶核的制备
晶核的成长与沉淀的形成
以晶核为成长中心，钛在晶核表面发生固析，促使晶体的长大，使偏钛酸粒子凝聚沉淀

指标指标6.偏钛酸的水洗
水解后的偏钛酸是水合二氧化钛粒子的聚集体，吸附了大量母液，组成一般为:
TiO2160~180g/L，H2SO422%~30%
FeSO4.7H2O200~250g/L
设备:真空叶滤机
利用真空造成的压力差，将滤液吸过过滤介质，固体偏钛酸吸附在介质表面，水洗时清水不断将溶解性杂质离子带过过滤层而去除。影响因素：
真空度
偏钛酸的粒度
水洗温度
水洗时间
水洗的酸度
滤饼厚度
过滤介质7.偏钛酸的漂白
水洗时间的延长，酸度降低，铁以氢氧化高铁形式存在，无法通过延长水洗时间去除，必须进行漂白转化为可溶性的亚铁，再经过二洗去除。漂白就是高铁被还原为亚铁的过程。8.盐处理
锐态型盐处理剂：钾盐，磷酸，铵盐。
钾盐:有助于粒子的成型，降低脱硫温度，提高脱硫速度，同时抑制粒子的生长速度和向金红石转化
磷酸：和铁形成白色的磷酸铁和淡黄色的磷酸高铁防止铁在煅烧时形成红棕色的氧化铁，改善白度
铵盐：一般使用碳酸氢铵，产品柔软，提高白度，消色力和分散性。
9.偏钛酸的煅烧
回转窑内偏钛酸煅烧经历3个阶段：
脱水过程：
TiO2·xH2O·ySO3→TiO2·ySO3+xH2O(水蒸气)
脱硫过程：
TiO2·ySO3→TiO2+ySO3↑
晶型转化过程：
经过脱水和脱硫后的二氧化钛，虽具有锐态的微晶结构（粒径非常小的聚集体），因此仍属于不定型的，需在高温区转化为固定晶型的二氧化钛。主要控制参数：
要点：控制窑内的温度梯度，有合适的煅烧强度，保证脱水脱硫晶型转化过程的充分进行；
煅烧强度
煅烧温度和时间的结合；煅烧温度低，即使延充分的长煅烧时间，偏钛酸在窑内高温段也得不到热量进行晶型转化，此时得到的料子白度虽然好，但是消色力差，吸油量高，遮盖力低，pH值低；煅烧温度过高，则白度差，亮度值低；因此要控制好煅烧温度和时间调整好适当的煅烧强度，才能得到白度好，消色力高，吸油量低的产品，颜料性能优异。影响煅烧强度的因素：
进料参数：偏钛酸固含量，进料量（料层厚度）
温度梯度：
各个关键测温点的温度控制，主要是通过燃料天然气的供给量，窑头一次风和二次风的配比，窑尾风机的