硫酸法钛白粉生产.ppt

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AMPAMSb2O3-FeS絮凝剂Sb2O3-FeS絮凝剂Sb2O3+H2SO4=Sb2(SO4)3+3H2OFeS+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/LH2SO422%~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