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江滬牌硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中的重力沉降固液分離技術(shù)分析
鈦白粉是目前世界上最佳的無可替代的白色無機化工顏料，應(yīng)用面涉及各工業(yè)領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ?，成為市場價值僅次于合成氨和磷化工的第三大無機化工產(chǎn)品。江滬牌鈦白粉具有高折射率，理想的粒度分布，良好的遮蓋力和著色力，是一種性能優(yōu)異的白色顏料
眾所周知，鈦白粉是目前世界上最佳的無可替代的白色無機化工顏料，應(yīng)用面涉及各工業(yè)領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ?，成為市場價值僅次于合成氨和磷化工的第三大無機化工產(chǎn)品。江滬牌鈦白粉具有高折射率，理想的粒度分布，良好的遮蓋力和著色力，是一種性能優(yōu)異的白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、橡膠、塑料、造紙、印刷油墨、日用化工、電子工業(yè)、微機電和環(huán)保工業(yè)。
目前國內(nèi)大多數(shù)鈦白粉廠家生產(chǎn)的硫酸法鈦白粉，主要用到的重力沉降設(shè)備在去除酸解鈦液中的不溶性雜質(zhì)時一般都是先用沉降槽，這種設(shè)備處理量大，并且無運轉(zhuǎn)設(shè)備，維護(hù)簡單，缺點是占地面積大，勞動強度大；稠厚器：在回收廢酸、廢水或者洗滌水中的物料時，由于偏鈦酸或者二氧化鈦十分細(xì)小，經(jīng)沉降后的溶液仍有少量的偏鈦酸或者二氧化鈦懸浮在溶液中，靠簡單的沉降處理效率低下(如斜板沉降)，為提高固體產(chǎn)品收率，現(xiàn)普遍采用發(fā)泡聚苯烯微球吸附過濾的稠厚設(shè)備，該設(shè)備在鈦白粉生產(chǎn)中的主要目的是提高鈦的回收率，目前越來越被鈦白粉生產(chǎn)廠家重視，因為該設(shè)備的正常運行兼具了環(huán)保和公司效益雙重功效；在廢水處理中還會用到濃密池和沉淀池等等。在利用這些設(shè)備時，一般都會為了提高效率，選用不同的絮凝劑加快沉降的速度，從而提高生產(chǎn)效率和效益。
加壓過濾黑鈦液的凈化，前面說到在加入絮凝劑下的重力沉降，但這種方法無法完全去除鈦液中的雜質(zhì)顆粒，如果這些雜質(zhì)顆粒不去除，將對后面工序產(chǎn)生影響，最終會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以在沉降后使用板框過濾去除雜質(zhì)一般稱為熱過濾；還有在鈦液的后續(xù)處理過程中，有可能帶入新的雜質(zhì)，所以在濃縮之前再進(jìn)行一次過濾，這次過濾叫控制過濾。在國外黑鈦液的凈化有的只使用有機的絮凝劑和一次控制過濾，就能滿足生產(chǎn)的要求；也有的在經(jīng)過熱過濾和控制過濾之后，在水解之前再進(jìn)行一次過濾的報道，目前國內(nèi)普遍使用的是兩道過濾，即熱過濾和控制過濾。
水解料漿、堿溶物料漿、漂白料漿和包膜處理料漿的過濾與洗滌，是利用水合二氧化鈦、正鈦酸鈉，二氧化鈦的不溶性和雜質(zhì)離子的可溶性，用水洗的方式將雜質(zhì)離子除去，從而達(dá)到凈化的目的，目前用的設(shè)備有真空摩爾過濾機(葉濾機)，箱式隔膜壓濾機，管式過濾機(還在試運行階段)，每種方法都有優(yōu)缺點，而且仁者見仁智者見智。但對于洗滌來講，其核心是能夠達(dá)到最佳的洗滌效果和最低的水耗，因此，物料的穩(wěn)定控制和濾布的選擇是影響設(shè)備最終性能的決定因素。
黑泥中鈦液的回收、窯前偏鈦酸脫水和紅石膏脫水一般采用的有真空摩爾過濾機、真空轉(zhuǎn)鼓過濾機、箱式隔膜壓濾機，目前，黑泥中鈦液的回收、窯前偏鈦酸脫水普遍認(rèn)同了使用箱式隔膜壓濾機進(jìn)行脫水，這種方式脫水率高，在黑泥中鈦液回收率高，并且可以提高黑泥的固含量，為黑泥的綜合利用創(chuàng)造條件。在窯前偏鈦酸酸脫水中，降低含水量，從而提高轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本，據(jù)統(tǒng)計使用箱式隔膜壓濾機脫水與用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機脫水相比，降低生產(chǎn)成本在100元/噸鈦白粉。在紅石膏脫水中，我公司開發(fā)出了使用高壓壓濾機使石膏含水率小于20%的設(shè)備，為該石膏用于水泥用石膏奠定了基礎(chǔ)，而且成本比較低。
目前國內(nèi)大多數(shù)鈦白粉廠家生產(chǎn)的硫酸法鈦白粉，主要用到的重力沉降設(shè)備在去除酸解鈦液中的不溶性雜質(zhì)時一般都是先用沉降槽，這種設(shè)備處理量大，并且無運轉(zhuǎn)設(shè)備，維護(hù)簡單，缺點是占地面積大，勞動強度大；稠厚器：在回收廢酸、廢水或者洗滌水中的物料時，由于偏鈦酸或者二氧化鈦十分細(xì)小，經(jīng)沉降后的溶液仍有少量的偏鈦酸或者二氧化鈦懸浮在溶液中，靠簡單的沉降處理效率低下(如斜板沉降)，為提高固體產(chǎn)品收率，現(xiàn)普遍采用發(fā)泡聚苯烯微球吸附過濾的稠厚設(shè)備，該設(shè)備在鈦白粉生產(chǎn)中的主要目的是提高鈦的回收率，目前越來越被鈦白粉生產(chǎn)廠家重視，因為該設(shè)備的正常運行兼具了環(huán)保和公司效益雙重功效；在廢水處理中還會用到濃密池和沉淀池等等。在利用這些設(shè)備時，一般都會為了提高效率，選用不同的絮凝劑加快沉降的速度，從而提高生產(chǎn)效率和效益。
鈦白粉的生產(chǎn)，不同于一般的普通無機化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，除了化學(xué)組成與含量外，它是一個材料學(xué)意義上的產(chǎn)品;不僅要有光學(xué)上的顏色、遮蓋力或消色力，更要有材料學(xué)上的粒度分布、形貌、耐侯性、 抗光催化、分散性等等。硫酸法鈦白粉的生產(chǎn)工藝流程冗長， 采用的化工單元操作多，尤其是固液分離次數(shù)很多。在生產(chǎn)效率、 成本和產(chǎn)品質(zhì)量上，固液分離都起著十分重要的作用。
硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中的過濾固液分離是用多孔性介質(zhì)(如濾布)截留固液懸浮物中的固體顆粒，實現(xiàn)固液分離。硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中主要用到了加壓過濾和減壓過濾。
加壓過濾黑鈦液的凈化，前面說到在加入絮凝劑下的重力沉降，但這種方法無法完全去除鈦液中的雜質(zhì)顆粒，如果這些雜質(zhì)顆粒不去除，將對后面工序產(chǎn)生影響，最終會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以在沉降后使用板框過濾去除雜質(zhì)一般稱為熱過濾；還有在鈦液的后續(xù)處理過程中，有可能帶入新的雜質(zhì)，所以在濃縮之前再進(jìn)行一次過濾，這次過濾叫控制過濾。在國外黑鈦液的凈化有的只使用有機的絮凝劑和一次控制過濾，就能滿足生產(chǎn)的要求；也有的在經(jīng)過熱過濾和控制過濾之后，在水解之前再進(jìn)行一次過濾的報道，目前國內(nèi)普遍使用的是兩道過濾，即熱過濾和控制過濾。
水解料漿、堿溶物料漿、漂白料漿和包膜處理料漿的過濾與洗滌，是利用水合二氧化鈦、正鈦酸鈉，二氧化鈦的不溶性和雜質(zhì)離子的可溶性，用水洗的方式將雜質(zhì)離子除去，從而達(dá)到凈化的目的，目前用的設(shè)備有真空摩爾過濾機(葉濾機)，箱式隔膜壓濾機，管式過濾機(還在試運行階段)，每種方法都有優(yōu)缺點，而且仁者見仁智者見智。但對于洗滌來講，其核心是能夠達(dá)到最佳的洗滌效果和最低的水耗，因此，物料的穩(wěn)定控制和濾布的選擇是影響設(shè)備最終性能的決定因素。
黑泥中鈦液的回收、窯前偏鈦酸脫水和紅石膏脫水一般采用的有真空摩爾過濾機、真空轉(zhuǎn)鼓過濾機、箱式隔膜壓濾機，目前，黑泥中鈦液的回收、窯前偏鈦酸脫水普遍認(rèn)同了使用箱式隔膜壓濾機進(jìn)行脫水，這種方式脫水率高，在黑泥中鈦液回收率高，并且可以提高黑泥的固含量，為黑泥的綜合利用創(chuàng)造條件。在窯前偏鈦酸酸脫水中，降低含水量，從而提高轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本，據(jù)統(tǒng)計使用箱式隔膜壓濾機脫水與用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機脫水相比，降低生產(chǎn)成本在100元/噸鈦白粉。在紅石膏脫水中，我公司開發(fā)出了使用高壓壓濾機使石膏含水率小于20%的設(shè)備，為該石膏用于水泥用石膏奠定了基礎(chǔ)，而且成本比較低。
硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中鈦液的凈化，偏鈦酸、正鈦酸鈉、包膜料漿的過濾和洗滌，窯前脫水和石膏脫水，以及鈦液、偏鈦酸、二氧化鈦的回收等等，都運用到了固液分離技術(shù)，這個技術(shù)運用的好壞將直接影響鈦白粉產(chǎn)品的質(zhì)量、鈦的回收率和鈦白粉生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢副產(chǎn)品的綜合利用，最終將影響公司的整體效益。所以我們一定要掌握鈦白粉生產(chǎn)中的固液分離技術(shù)。
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