纳米二氧化钛或其合成物的制备工艺的制作方法

文档序号:17974733发布日期:2019-06-21 23:43阅读:460来源:国知局
纳米二氧化钛或其合成物的制备工艺的制作方法

本发明涉及二氧化钛或其合成物的制备领域,尤其是纳米二氧化钛或其合成物的生产领域。



背景技术:

纳米级二氧化钛,亦称钛白粉。产品外观为白色疏松粉末。具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能,可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。

但在生产钛酸锂电池、光催化剂等领域,对二氧化钛要求很高。但现有技术中生产的二氧化钛在粒度、纯净度等因素上很难达到应用在钛酸锂电池、光催化剂等的需求,难以大规模生产,停留在实验室级别。本发明的目的针对现有技术存在的问题,对现有技术进行改进,提纳米二氧化钛或其合成物的工业化制备的成品率。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的提供一种纳米二氧化钛或其合成物的制备工艺,包括:步骤1、粉碎;步骤2、酸解;步骤3、沉降;步骤4、结晶;步骤5、水解;步骤6、一次水洗;步骤7、漂白;步骤8、二次水洗;步骤9、晶种的制备;步骤10、盐处理;步骤11、煅烧;步骤12、粉碎;步骤13、二氧化钛或其合成物的合成;步骤14、三次水洗;步骤15、压干;步骤16、闪蒸干燥;步骤17、微米粉碎;步骤18、选粉分级;步骤19、脉冲除尘。

其中步骤5:将处理过的晶种注入水解槽中进行水解,钛液中的硫酸氧钛在加热的条件下,通过活性晶种的诱导进行水解,制成具有一定粒径的水合二氧化钛。

5.1、把配好的钛液计量好分别打入水解预热锅和晶种钛液槽,当液面到达搅拌桨时,即开启预热锅搅拌,把配好浓度的液碱计量好打进晶种碱液槽备用。

5.2、打完料后,打开预热锅蒸汽进口阀,给钛液升温,升温终点温度控制在96℃,等待加晶种。当预热锅钛液温度升到75℃时,打开晶种钛液槽蒸汽进口阀,给晶种钛液升温;接着打开液碱槽蒸汽进口阀给液碱升温至85℃,并保持此温度;待晶种钛液升温至85℃时,启动晶种制作槽搅拌,打开液碱槽放料阀把液碱快速放进晶种制作槽,接着打开晶种钛液槽放料阀使晶种钛液和液碱在晶种制作槽里中和,放完晶种钛液后继续加热晶种制作槽里的物料至96℃时停止加热,快速检测其稳定性,当稳定性在130ml时快速打开晶种制作槽出口阀,把制作好的晶种快速放进预热到96℃的预热锅钛液里。让预热锅的钛液升温到96℃再等晶种做好,不能让晶种制好等钛液升温,否则晶种稳定性会急剧下降,影响整锅质量。

5.3、加完晶种后搅拌10分钟,打开水解锅进口阀,打开预热锅放料阀,把预热锅的钛液放到水解锅里,同时启动水解锅搅拌。

5.4、待预热锅钛液放到水解锅后,打开水解锅直接蒸汽进口阀,开始水解升温。

5.5、水解钛液一次沸腾后(从升温到沸腾的时间要求≤28分钟),调小蒸汽,防止过渡沸腾;当水解达到1∶1发白时,停蒸汽、停搅拌保温30分钟。

5.6、保温结束,再开搅拌和蒸汽进行二次升温,并让水解钛液在20分钟内达到二次沸腾。

5.7、冲洗干净钛液预热锅和晶种制作锅,其冲洗液排入水解锅中当稀释水用,冲洗完毕关闭阀门。

5.8、关小直接蒸汽阀门保持微沸状态(保持锅内压力在90~120mmh2o)150分钟。

5.9、保压结束,打开水解锅的排空阀,加入定量的稀释水,将浓度降低至140~155g/l之间(加水后体积13.5m3),继续升温至沸腾,保持微沸50分钟。

5.10、水解结束,关闭蒸汽阀。

5.11、往水解后的偏钛酸加入定量的木质纤维素,并搅拌10分钟即可放料。

5.12、打开锅底放料阀把水解后偏钛酸送去冷却系统。

5.13、放料结束后,冲洗干净水解锅内壁至无白水流出。冲洗完毕,关闭水解锅放料阀,等待下次使用。

其中步骤6:经过水解后,经过石墨换热器,进行一次水洗。

其中步骤7:一次水洗后,进行漂白。

7.1、关闭漂白锅底放料阀,打开锅口进料阀,往漂白锅内加入一洗后偏钛酸45m3,启动搅拌;

7.2、往浓硫酸计量槽准确计量应加入浓硫酸体积;

7.3、往三价钛计量槽准确计量应加入三价钛体积;

7.4、搅拌10分钟后,先往漂白锅内加入计量好的浓硫酸;

7.5、再往漂白锅内加入计量好的三价钛溶液;

7.6、打开漂白锅的蒸汽进汽阀门,将浆料加热到90℃,恒温保温2小时;

7.7、保温结束,关闭蒸汽进汽阀门,取样检验三价钛含量及有效酸含量,若符合工艺要求的,则漂白工作结束。

7.8、若ti3+≤0.30g/l,则要视偏差量补加三价钛,并继续还原30分钟,确保漂白后浆料ti3-在0.30~0.4g/l之间;

7.9、取样检验漂白后浆料指标合格后,慢慢加水降温至浆料≤75℃;

其中步骤8:漂白结束后进行二次水洗。

打开漂后偏钛酸储槽放料阀,输送偏钛酸至400m2压滤机。用合格水进行洗涤,最终偏钛酸在偏钛刮片打浆槽打浆后含铁量≤30ppm。把合格的偏钛酸输送至二洗合格偏钛酸贮槽。

其中步骤9:晶种的制备;

9.1、碱熔:经二洗压滤机过滤洗涤合格(其铁含量低于50ppm)tio2水合物,用第一晶种制备泵送到偏钛酸加热计量槽、naoh经碱加热计量槽计量后分别加热到60℃和90℃后,将tio2水合物naoh和放入碱熔罐中进行反应与50%naoh溶液反应,生成正钛酸钠。经冷却后用第二晶种制备泵打入压滤机经过上片、洗涤、卸料、滤饼打浆,把正钛酸钠从含有大量游离naoh溶液的滤液中分离出来,含量15%的naoh滤液流入碱液收集槽,再用第三晶种制备泵送到外系统作尾气喷淋用。用晶种制备专用压滤机洗涤正钛酸钠滤饼中的naoh,当测量滤液naoh含量小于1500ppm后,卸料入打浆槽,然后再用10%盐酸中和至ph值至3.5~4.0的范围,用第四晶种制备泵打入晶种制备专用压滤机再经过上片、洗涤、直至水洗滤液ph值大于7时,卸料、滤饼打浆,制得tio2浓度控制在200~220g/l,制备成正钛酸中间产品。

9.2、晶种制备:正钛酸钠用30%的盐酸反应生成二氯化钛胶溶,即为金红石型晶种,供盐处理岗位使用。胶溶反应在晶种制备槽酸溶罐中进行,制作好的晶种用泵打入贮槽中。

其中,金红石型二氧化钛晶种的化学反应方程式如下:

a、tio2·nh2o+4naoh=na4tio4+(n+1)h2o

b、na4tio4+4h2o=4naoh+h4tio4

c、na4tio4+4hcl=h4tio4+4nacl

d、h4tio4+2hcl=tiocl2+3h2o

晶种制备的工艺指标如下:

1.偏钛酸计量槽中的tio2浓度:270~290g/l;其体积6.5~7m3;铁≤50ppm

2.偏钛酸计量槽中的tio2浓度:270~290g/l;加热温度:60℃

3.碱计量槽中的碱:50%naoh;其体积:4.2m3;加热温度:90℃

4.碱溶罐中的反应温度:(108~120)℃:沸腾温度:(97~103)℃

5.冷水解偏钛酸钠温度:(50~55)℃

6.洗涤水温度:(40~55)℃

7.一洗后tio2含量:220~240g/l

8.中和后的ph值:3.5~4.0

9.胶溶后的ph值:≤1.0

10.晶核反应温度:约101℃

11.晶种粒径:0.25~0.5μm。

其中步骤10:在二次水洗结束、晶种制备好后,进行盐处理。

盐处理剂的加量和加入顺序如下:

1、煅烧晶种5%,加入量5%。以tio2计。

2、氧化锌(zno)在盐处理加入,加入量0.1%。以tio2计,加入后搅拌30分钟。再加入磷酸二氢铵搅拌15分钟后,再加入koho.9%,然后再搅拌150分钟。

其中步骤11、盐处理结束后,压榨压干,注入回转窑进行煅烧,

11.3、烘窑操作:

(1)保持小火力烘烤转窑不低于12小时。

(2)烘窑过程中应保持“小火力、低转速”,以防止窑砖受损和大量生料产生。具体为前4小时温度高温区控制在400℃以下,8小时温度控制在600℃以下,10小时温度控制在800℃,12小时高温区温度升至900~950℃,窑尾温度升至250~300℃。

(3)烘窑过程中,应根据窑头温度、高温区温度、窑尾温度、窑内物料煅烧实际情况,适当调节回转窑转速或煤气供应量。

(4)烘窑过程中,在保证窑内气氛好的情况下,窑尾负压保持在2000pa左右尾气风机开启程度尽量小,以便减少窑内热量流失。

(5)当窑尾温度升至250~300℃时,通知窑尾岗位进料。

(6)尾气处理岗位根据热水池水位情况及时将废水打走。

(7)烘窑结束时,煤气供应量应趋于稳定,回转窑达到规定窑速,各煅烧区温度、风量、窑头燃烧器煤气阀门开启程度、进料量、尾气出口阀开启程度均应达到正常状态。同时,落窑料性能达到指标范围内。

11.4、正常运行:

a正常运行过程中,密切注意转窑内物料的煅烧情况,及时、准确地调节煤气供应量或窑速,确保物料煅烧情况良好。一般情况不要调整回转窑速度。

b定时取样,现场检测落窑料的表观白度、硬度、ph值。随时掌握窑头、窑尾、高温区温度,仔细观察火力的实际大小、高温区物料的煅烧情况,确保适当的煅烧强度。

c正常运行过程中,严格观察高温区煅烧物颗粒状况。保证落窑料白度、消色力达标。

d及时监督窑尾进料量,力求进料均匀稳定,如遇特殊情况(窑速过低、煤气不足等)应适时调节进量料,避免窑尾倒料、料层脱节、落窑品夹生现象发生。

e密切注意转窑内的通风状况。根据煅烧状况及时调节尾气出口阀门和尾气风机引风量,确保窑内气氛良好,窑尾温度相对稳定,窑尾负压保持在2000pa左右。

11.5、停窑操作

(1)需要停窑时,先停止进料。

(2)停止进料过程完成后,调低窑速,停止加煤。

(3)熄火。

a待窑内物料转不出时,熄灭火焰。停窑头风机,关闭煤气阀;打开事故烟囱阀门,关闭文丘里进口阀门,停泵、停尾气风机,同时通知煤气炉打开排空阀,停煤气风机,进入养炉阶段。

b降低窑速,转窑保持缓慢旋转的状态。待窑头温度降至40℃以下,停止运转。如遇停电等突发情况,必须采取人工盘窑,以免窑体变形。同时迅速打开文丘里事故应急水源装置。

c停窑过程中所出的生料应按工段要求存放,并做出记录。

其中步骤12:煅烧并用风机冷却后,使用雷蒙磨粉碎机进行粉碎,

a、锐钛型钛白粉细度(325um筛余量)≤0.10%,搪瓷型钛白粉细度≤0.50%

b、钛白粉净含量:(25±0.1)kg

c、电机温度不超过70℃。

其中步骤13:二氧化钛的包覆或其合成物的合成

对二氧化钛加入铝盐进行包覆处理,或者锂盐等元素合成二氧化钛或其合成物,或加入碳元素等合成光催化剂材料。

其中步骤14:三次水洗

通过离心泵a(1403)、b(1404),并经过通断阀a(1405)、b(1406),使用管路将搅拌罐a(1401)、b(1402)中二氧化钛或其合成物输送到三洗压滤机(1407);三洗压滤机(1407)上设置中心进料口(1408),二氧化钛或其合成物通过中心进料口(1408)注入三洗压滤机(1407)中,冲洗三个小时;在中心进料口(1408)周边设置四个出液口a(1409)、b(1410)、c(1411)、d(1412),四个出液口a(1409)、b(1410)、c(1411)、d(1412)分别连接出液管道a、b、c、d,出液管道a、b、c、d上设置电磁阀a(1413)、b(1414)、c(1415)、d(1416);进水管道通过电磁阀a(1413)、b(1414)与出液管道a、b相连,用于向三洗压滤机注水;通过连接管a(1420)出液管道a直接与出液管道c相连,通过连接管b(1421)出液管道b直接与出液管道d相连;出液管道c、d通过电磁阀c(1415)、d(1416)将排出的液体输送到废水槽。在三洗压滤机(1407)的底部设置接液斗(1417),进一步排空液体到废水槽;在三洗压滤机(1407)的底部并排再设置溜槽(1418),将处理后的二氧化钛或其合成物输送到打浆搅拌槽(1419),将二氧化钛或其合成物更好地分散。三洗压滤机(1407)的使用方法为:打开电磁阀a(1413),关闭电磁阀b、c、d,清水通过左侧的出液口a(1413)、c(1411)注入三洗压滤机(1407)内,清洗后,关闭电磁阀a(1413)、b(1414)、c(1415),打开电磁阀d(1416),将废水排出;打开电磁阀b(1414),关闭电磁阀a(1413)、c(1415)、d(1416),清水通过右侧的出液口b(1414)、d(1416)注入三洗压滤机内,清洗后,关闭电磁阀a(1413)、b(1414)、d(1416),打开电磁阀c(1415),将废水排出;重复上述冲洗的步骤,冲洗三次即可达到清洗效果,并有效防止堵塞。

其中步骤15、压干:

通过管路将分散好的二氧化钛或其合成物输送到储槽a(1501)、b(1502);将储槽a(1501)、b(1502)中的二氧化钛通过离心泵c(1503)、d(1504)输送到隔膜压滤机(1505)压干(没有水洗过程),时间一个半小时;在隔膜压滤机(1505)下部设置皮带输送机(1506),皮带输送机(1506)连接螺旋输管道,通过螺旋输送管道输送到闪蒸干燥机(1601)。

其中步骤16、闪蒸干燥:

在闪蒸干燥机(1601)中对二氧化钛或其合成物进行干燥处理。

其中步骤17、微米粉碎:

将干燥后的二氧化钛或其合成物通过真空管道输送到干燥袋滤器(1701),将二氧化钛或其合成物和空气分离,再将和空气分离后的二氧化钛或其合成物输送到微米粉碎机(1704)上部的物料仓(1702),二氧化钛或其合成物从物料仓(1702)通过行星卸料阀(1703)进入微米粉碎机(1704);经微米粉碎机(1704)处理后的二氧化钛或其合成物通过真空管道a(1705)输送到选粉分级机(1801);在微米粉碎机(1704)上部的物料仓(1702)上部的干燥袋滤器(1701)上设置真空管道连接负压抽风机(1702),将干燥袋滤器分离出的空气由负压抽风机(1707)排空。在微米粉碎机(1704)上部的物料仓(1702)上部还设置真空管道b(1705),真空管道b(1705)的另一端设置卸料阀(1706),选粉分级机(1801)的下端亦与真空管道b(1705)相连。

其中步骤18、选粉分级:

在选粉分级机(1801)中对二氧化钛或其合成物进一步筛选,并将筛选过的过的二氧化钛或其合成物输送到脉冲除尘器(1901)。

其中步骤19、脉冲除尘:

脉冲除尘器(1901)一侧设置离心风机(1902),在脉冲除尘器(1901)的下部设置输送螺旋(1903),输送螺旋(1903)11将成品二氧化钛或其合成物输送到成品料仓(2001),成品料仓(2001)下部设置行星卸料阀(2002);成品二氧化钛通过行星卸料阀(2002)输送到成品包装机,进行称量、包装,最后放到库房存放。

本发明与现有技术相比有如下技术效果:本发明制备的二氧化钛或其合成物的颗粒表面光滑、形状均一,粒径可控;工艺简单可行,成本低,可以工业化大规模生产。

附图说明

图1为制备系统中的总工艺流程图。

图2为制备系统中的步骤14工艺流程图。

图3为制备系统中的步骤15-19的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合实施例,对本发明的上述技术特征和优点做更详细的说明。

一种纳米二氧化钛或其合成物的制备工艺,包括:步骤1、粉碎;步骤2、酸解;步骤3、沉降;步骤4、结晶;步骤5、水解;步骤6、一次水洗;步骤7、漂白;步骤8、二次水洗;步骤9、晶种的制备;步骤10、盐处理;步骤11、煅烧;步骤12、粉碎;步骤13、二氧化钛或其合成物的合成;步骤14、三次水洗;步骤15、压干;步骤16、闪蒸干燥;步骤17、微米粉碎;步骤18、选粉分级;步骤19、脉冲除尘。

其中步骤5:将处理过的晶种注入水解槽中进行水解,钛液中的硫酸氧钛在加热的条件下,通过活性晶种的诱导进行水解,制成具有一定粒径的水合二氧化钛。

5.1、把配好的钛液计量好分别打入水解预热锅和晶种钛液槽,当液面到达搅拌桨时,即开启预热锅搅拌,把配好浓度的液碱计量好打进晶种碱液槽备用。

5.2、打完料后,打开预热锅蒸汽进口阀,给钛液升温,升温终点温度控制在96℃,等待加晶种。当预热锅钛液温度升到75℃时,打开晶种钛液槽蒸汽进口阀,给晶种钛液升温;接着打开液碱槽蒸汽进口阀给液碱升温至85℃,并保持此温度;待晶种钛液升温至85℃时,启动晶种制作槽搅拌,打开液碱槽放料阀把液碱快速放进晶种制作槽,接着打开晶种钛液槽放料阀使晶种钛液和液碱在晶种制作槽里中和,放完晶种钛液后继续加热晶种制作槽里的物料至96℃时停止加热,快速检测其稳定性,当稳定性在130ml时快速打开晶种制作槽出口阀,把制作好的晶种快速放进预热到96℃的预热锅钛液里。让预热锅的钛液升温到96℃再等晶种做好,不能让晶种制好等钛液升温,否则晶种稳定性会急剧下降,影响整锅质量。

5.3、加完晶种后搅拌10分钟,打开水解锅进口阀,打开预热锅放料阀,把预热锅的钛液放到水解锅里,同时启动水解锅搅拌。

5.4、待预热锅钛液放到水解锅后,打开水解锅直接蒸汽进口阀,开始水解升温。

5.5、水解钛液一次沸腾后(从升温到沸腾的时间要求≤28分钟),调小蒸汽,防止过渡沸腾;当水解达到1∶1发白时,停蒸汽、停搅拌保温30分钟。

5.6、保温结束,再开搅拌和蒸汽进行二次升温,并让水解钛液在20分钟内达到二次沸腾。

5.7、冲洗干净钛液预热锅和晶种制作锅,其冲洗液排入水解锅中当稀释水用,冲洗完毕关闭阀门。

5.8、关小直接蒸汽阀门保持微沸状态(保持锅内压力在90~120mmh2o)150分钟。

5.9、保压结束,打开水解锅的排空阀,加入定量的稀释水,将浓度降低至140~155g/l之间(加水后体积13.5m3),继续升温至沸腾,保持微沸50分钟。

5.10、水解结束,关闭蒸汽阀。

5.11、往水解后的偏钛酸加入定量的木质纤维素,并搅拌10分钟即可放料。

5.12、打开锅底放料阀把水解后偏钛酸送去冷却系统。

5.13、放料结束后,冲洗干净水解锅内壁至无白水流出。冲洗完毕,关闭水解锅放料阀,等待下次使用。

其中步骤6:经过水解后,经过石墨换热器,进行一次水洗。

其中步骤7:一次水洗后,进行漂白。

7.1、关闭漂白锅底放料阀,打开锅口进料阀,往漂白锅内加入一洗后偏钛酸45m3,启动搅拌;

7.2、往浓硫酸计量槽准确计量应加入浓硫酸体积;

7.3、往三价钛计量槽准确计量应加入三价钛体积;

7.4、搅拌10分钟后,先往漂白锅内加入计量好的浓硫酸;

7.5、再往漂白锅内加入计量好的三价钛溶液;

7.6、打开漂白锅的蒸汽进汽阀门,将浆料加热到90℃,恒温保温2小时;

7.7、保温结束,关闭蒸汽进汽阀门,取样检验三价钛含量及有效酸含量,若符合工艺要求的,则漂白工作结束。

7.8、若ti3+≤0.30g/l,则要视偏差量补加三价钛,并继续还原30分钟,确保漂白后浆料ti3+在0.30~0.4g/l之间;

7.9、取样检验漂白后浆料指标合格后,慢慢加水降温至浆料≤75℃。

其中步骤8:漂白结束后进行二次水洗。

打开漂后偏钛酸储槽放料阀,输送偏钛酸至400m2压滤机。用合格水进行洗涤,最终偏钛酸在偏钛刮片打浆槽打浆后含铁量≤30ppm。把合格的偏钛酸输送至二洗合格偏钛酸贮槽。

其中步骤9:晶种的制备;

1.开车准备

(1)、检查压缩空气、工艺水、蒸汽等公用工程条件是否具备。

(2)、检查岗位贮槽、反应器等设备是否完好,所有设备内杂物是否清理干净,单机设备运行存在的问题是否整改完毕,所有工艺管道是否有畅通,有没有泄露点,设备泵和搅拌是否有加油,运行有没有异常响声。

(3)、打开进本岗位蒸汽阀和蒸汽管道的疏水阀。在疏水阀排完水后关闭

(4)、检查naoh、hcl的备料情况,分析其质量指标是否在控制指标范围。

2.碱熔(正钛酸钠的制取反应)

(1)、检查tio2偏钛酸计量槽是否放尽,关闭出口阀,启动该槽中的搅拌器。

(2)、将打浆槽二洗合格的tio2浆液(其中含fe≤50mg/l)泵入偏钛酸计量槽到规定液位(实现浓度270~290g/l、体积7m3)。

(3)、打开第一蒸汽阀,把偏钛酸槽中的浆液加热至60℃关闭第一蒸汽阀。

(4)、检查naoh计量槽物料是否放尽,关闭槽出口阀。

(5)、打开泵的进出口阀门至碱计量槽的进料阀并启动泵和搅拌器。泵入液碱4.6m3

(6)、打开第二蒸汽阀,naoh计量槽中的naoh被加热到90℃后关闭第二蒸汽阀。

(7)、关闭碱溶罐的排尽阀,并启动搅拌器。

(6)、打开naoh计量槽的出口阀,将naoh放入碱熔罐。

(9)、打开偏钛酸计量槽的出口阀,将tio2悬浮液放入碱熔液罐(流量由直径为16mm的孔板控制),放料时间30分钟。

(10)、同时开启第三蒸汽阀门使温度保持100~105℃,保温搅拌沸腾2小时。

(11)、关闭第三蒸汽阀门,打开水阀,加水5m3后关掉水阀使其溶液体积为15m3,继续搅拌10分钟。

(12)、正钛酸悬浮液放入冷却槽前,须检查冷却槽是否有足够的空位,并且在放料前先加入10m3冷水,开启冷却槽搅拌。

(13)、打开碱熔罐出口阀,同时打开冷水阀门。将物料和冷水(物料和水比为1∶2)并流放入冷却槽。

(14)、放完正钛酸钠后,冲洗碱熔罐,关闭洗碱熔罐底阀门。

(15)放完物料继续搅拌30分钟,使正钛酸钠冷却到50~55℃,如果搅拌强度不够,把该槽出料泵配置循环冷却。

(16)、冷却合格后将其送入碱熔专用压滤机进行洗涤。◆过滤洗涤步骤:a、检查碱熔专用压滤机及其滤布情况,启动碱熔专用压滤机的液压泵压紧滤板。b、打碱熔专用压滤机的进料阀,启动碱熔专用压滤机的进料泵进行进料。当进料压力达到设定值时,停其泵关其进料阀。c、打开碱熔专用压滤机的洗涤阀,启动碱熔专用压滤机的洗水泵进行洗涤。90分钟取滤液分析naoh,若含量低于1500ppm时,洗涤完毕。分析方法如下:将50ml滤液加入锥形瓶(200ml)并滴入3滴甲基橙再用0.1mol/lhcl滴定直到溶液由黄变红为止。若使用的滴定剂hcl用量低于25ml。则滤饼洗涤合格,否则继续洗涤。d、洗涤水检测合格。停洗水泵,启动卸料槽搅拌,进行卸料。打浆槽中tio2浓度控制(200~220)g/l。

(17)、把打浆槽里的正钛酸用泵送到中和反应槽(也叫正钛酸缓冲槽),并且开启缓冲槽搅拌,把正钛酸浓度控制在(180~200)g/l,体积为18~20m3

(18)、中和反应;用泵把盐酸打入盐酸计量槽后,停泵,关闭进出口阀门,打开盐酸计量槽底阀门进行中和,大约需要30%盐酸1.1m3,控制盐酸流量,保证中和时间控制30分钟,中和终点为ph值(3.5~4.0),大约盐酸放到20分钟开始检测ph值,以后每3分钟测一次,当中和终点达到ph值(3.5~4.0)时,中和完成。搅拌15分钟,用泵把物料送二洗压滤机。

(19)过滤二次洗涤步骤:a、检查碱熔专用压滤机及其滤布情况,启动碱熔专用压滤机的液压泵压紧滤板。b、打开碱熔专用压滤机的进料阀,启动碱熔专用压滤机的进料泵进行进料。当进料压力达到设定值时,停其泵关其进料阀。c、打开碱熔专用压滤机的洗涤阀,启动碱熔专用压滤机的洗水泵进行洗涤。洗涤40分钟取滤液检测ph,直至水洗滤液ph值大于7(根据实际情况调整)生产时为合格,否则继续洗涤。d、洗涤水检测合格。停洗水泵,启动碱熔专用压滤机的卸料槽搅拌,进行卸料。打浆槽中ti02浓度控制(220~240)g/l,等化验检测结果合格后准备泵入酸溶罐。

3.晶种制备(二氯化钛胶溶反应)

(1)、检查晶种制备槽酸溶罐是否放尽,关闭出口阀。

(2)、打开二洗打浆槽的放料阀,将大约7~8m3的正钛酸用泵加入晶种制备槽酸溶罐中。

(3)、启动搅拌器,用水冲洗二洗打浆槽的出口管线,再测量槽酸溶罐中的液体体积,搅拌15分钟,取样150ml送化验室测定tio2浓度。

(4)、打开盐酸泵的进出口阀以及hcl计量槽的进料阀,启动泵。

(5)、盐酸计量槽装料后,停泵,关闭进出口阀门。

(6)、得到tio2测定值后在晶种制备槽酸溶罐中把浆液稀释到tio2含量为200g/l。

(7)、将计量的浓度约为30%的盐酸加入晶种制备槽中得到浆液中;分二步加入;第一步;按照盐酸和tio2比值为0.15加入,约30%盐酸加入为0.75~0.85m3,加入时间控制15分钟,继续搅拌10分钟后匀速加热至60℃(每分钟1℃);第二步按照盐酸和tio2比值为0.25加入;30%盐酸加入约为1.25~1.35m3,加入时间控制15分钟,ph值为小于1。

(8)、搅拌10分钟,打开蒸汽阀,匀速加热至沸腾(每分钟1℃),然后调节蒸汽流量保持浆液沸腾101℃,90分钟,关闭蒸汽阀。

(9)、将浆液稀释到tio2含量约为100g/l。最后体积大约17m3,大约加水7m3,打开水阀,达到最后体积后,关闭水阀,取100ml样送化验室。加水搅拌20分钟放入晶种贮槽。

(10)、检查晶种贮槽是否有足够的空位装晶种制备槽酸溶罐的物料。

(11)、打开酸溶罐晶种制备槽酸溶罐底进出口阀,放完后,停搅拌器,关闭出口阀。从晶种贮槽中取样送交化验室。

其中步骤10:在二次水洗结束、晶种制备好后,进行盐处理。

盐处理剂的加量和加入顺序如下:

1、煅烧晶种5%,加入量5%。以tio2计

2、氧化锌(zno)在盐处理加入,加入量0.1%。以tio2计,加入后搅拌30分钟。再加入磷酸二氢铵搅拌15分钟后,再加入koho.9%,然后再搅拌150分钟。

步骤11、盐处理结束后,压榨压干,注入回转窑进行煅烧,

11.3、烘窑操作:

(1)保持小火力烘烤转窑不低于12小时。

(2)烘窑过程中应保持“小火力、低转速”,以防止窑砖受损和大量生料产生。具体为前4小时温度高温区控制在400℃以下,8小时温度控制在600℃以下,10小时温度控制在800℃,12小时高温区温度升至900~950℃,窑尾温度升至250~300℃。

(3)烘窑过程中,应根据窑头温度、高温区温度、窑尾温度、窑内物料煅烧实际情况,适当调节回转窑转速或煤气供应量。

(4)烘窑过程中,在保证窑内气氛好的情况下,窑尾负压保持在2000pa左右尾气风机开启程度尽量小,以便减少窑内热量流失。

(5)当窑尾温度升至250~300℃时,通知窑尾岗位进料。

(6)尾气处理岗位根据热水池水位情况及时将废水打走。

(7)烘窑结束时,煤气供应量应趋于稳定,回转窑达到规定窑速,各煅烧区温度、风量、窑头燃烧器煤气阀门开启程度、进料量、尾气出口阀开启程度均应达到正常状态。同时,落窑料性能达到指标范围内。

11.4、正常运行:

a正常运行过程中,密切注意转窑内物料的煅烧情况,及时、准确地调节煤气供应量或窑速,确保物料煅烧情况良好。一般情况不要调整回转窑速度。

b定时取样,现场检测落窑料的表观白度、硬度、ph值。随时掌握窑头、窑尾、高温区温度,仔细观察火力的实际大小、高温区物料的煅烧情况,确保适当的煅烧强度。

c正常运行过程中,严格观察高温区煅烧物颗粒状况。保证落窑料白度、消色力达标。

d及时监督窑尾进料量,力求进料均匀稳定,如遇特殊情况(窑速过低、煤气不足等)应适时调节进量料,避免窑尾倒料、料层脱节、落窑品夹生现象发生。

e密切注意转窑内的通风状况。根据煅烧状况及时调节尾气出口阀门和尾气风机引风量,确保窑内气氛良好,窑尾温度相对稳定,窑尾负压保持在2000pa左右。

11.5、停窑操作

(1)需要停窑时,先停止进料。

(2)停止进料过程完成后,调低窑速,停止加煤。

(3)熄火。

a待窑内物料转不出时,熄灭火焰。停窑头风机,关闭煤气阀;打开事故烟囱阀门,关闭文丘里进口阀门,停泵、停尾气风机,同时通知煤气炉打开排空阀,停煤气风机,进入养炉阶段。

b降低窑速,转窑保持缓慢旋转的状态。待窑头温度降至40℃以下,停止运转。如遇停电等突发情况,必须采取人工盘窑,以免窑体变形。同时迅速打开文丘里事故应急水源装置。

c停窑过程中所出的生料应按工段要求存放,并做出记录。

其中步骤12:煅烧并用风机冷却后,使用雷蒙磨粉碎机进行粉碎,

12.1、开车前的准备工作

检查提升机,贮料斗,雷蒙机是否正常工作,如有不良设备,应修复后才能工作。

12.2、正常开车与操作

(1)吸送:先开启压缩空气,在启动系统,再开真空泵,向料仓内进料,其中1#真空泵向1#料仓进料,对应的磨机为1#、2#雷蒙机,3#真空泵向2#料仓进料,对应的磨机为3#、4#雷蒙机。2#真空泵为备用。旧线现在利用万能磨机粉碎搪瓷钛白,吸送原理类似。

(2)开启雷蒙机磨粉:

a当料仓内物料足够时,空负荷启动雷蒙机,按顺序开车:开分析机→开风机(全关闭启动,运转后开风门)→开主机→(“启动”跳至“运转”)→开机进料,待全部设备起动正常后上料。

b开车后,应将应将风机进口蝶阀、余风管蝶阀开启到符合工艺要求的最佳位置,将进料机电流继电器及控制旋钮调整到主机电流及磨声最佳状态。密切注意电流表、电压表的波动及磨声。

c关机,先关闭对应的真空泵再关系统按钮,如果两台同时运行时,如果1台真空泵吸送,只关对应真空泵,不关系统。

d物料粉磨完毕、雷蒙机基本空载运行时再停主机,继而停风机关风门。停车顺序应与开车顺序相反。

e停车后检查各电动机温度及控制器、螺母等是否完好。

(3)开启万能磨磨粉

a当料仓内物料足够时,先开启冷却水→开主机→开斗进料。

b在进料的过程中,注意主机电流变化情况(<105a)。

c在料斗满后进行包装,包装时注意防止物料喷出,必要时减少进料量或停机。

d停机:停止进料,待磨机内物料磨完后,关闭主机,再关冷却水。

其中步骤13:二氧化钛或其合成物的合成

将二氧化钛、铝盐、碳源、锂盐、镁盐混合,首先把二氧化钛打浆,把铝盐、镁盐、锂盐溶解,将二氧化钛、铝盐、镁盐、锂盐投入分散剂中混合;并真空干燥得到前驱体;其中钛、铝、镁、锂、碳元素的摩尔比为5∶(0.05~0.3)∶(0.1~0.4)∶(4.95~4.7)∶(2~20),将前驱体投入到惰性气体加热炉中高温煅烧,温度800~1000℃,时间超过8小时,再将煅烧后的产物降到室温得到碳包覆的二氧化钛或其合成物;还可以在碳包覆处理的时候加入锑盐、锡盐,与钛的摩尔比为5∶(0.01~0.1)∶(0.05~0.2),进一步提碳包覆后的导电率;为了进一步提高碳包覆的效果,还可以在碳包覆处理的时候添加石墨烯;碳源采用蔗糖或葡萄糖等糖类;锂盐采用氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、硫酸锂、磷酸锂、氯酸锂等;铝盐采用氢氧化铝、碳酸铝、硝酸铝、磷酸铝等;镁盐采用氢氧化镁、碳酸镁、硫酸镁、磷酸酶、氯酸镁等;惰性气体采用氩气、氮气、氦气、氖气等;分散剂采用无水乙醇。

其中步骤14:三次水洗

通过离心泵a(1403)、b(1404),并经过通断阀a(1406)、b(1406),使用管路将搅拌罐a(1401)、b(1402)中二氧化钛或其合成物输送到三洗压滤机(1407);三洗压滤机(1407)上设置中心进料口(1408),二氧化钛或其合成物通过中心进料口(1408)注入三洗压滤机(1407)中,冲洗三个小时;在中心进料口(1408)周边设置四个出液口a(1409)、b(1410)、c(1411)、d(1412),四个出液口a(1409)、b(1410)、c(1411)、d(1412)分别连接出液管道a、b、c、d,出液管道a、b、c、d上设置电磁阀a(1413)、b(1414)、c(1415)、d(1416);进水管道通过电磁阀a(1413)、b(1414)与出液管道a、b相连,用于向三洗压滤机注水;通过连接管a(1420)出液管道a直接与出液管道c相连,通过连接管b(1421)出液管道b直接与出液管道d相连;出液管道c、d通过电磁阀c(1415)、d(1416)将排出的液体输送到废水槽。在三洗压滤机(1407)的底部设置接液斗(1417),进一步排空液体到废水槽;在三洗压滤机(1407)的底部并排再设置溜槽(1418),将处理后的二氧化钛或其合成物输送到打浆搅拌槽(1419),将二氧化钛或其合成物更好地分散。三洗压滤机(1407)的使用方法为:打开电磁阀a(1413),关闭电磁阀b、c、d,清水通过左侧的出液口a(1413)、c(1411)注入三洗压滤机(1407)内,清洗后,关闭电磁阀a(1413)、b(1414)、c(1415),打开电磁阀d(1416),将废水排出;打开电磁阀b(1414),关闭电磁阀a(1413)、c(1415)、d(1416),清水通过右侧的出液口b(1414)、d(1416)注入三洗压滤机内,清洗后,关闭电磁阀a(1413)、b(1414)、d(1416),打开电磁阀c(1415),将废水排出;重复上述冲洗的步骤,冲洗三次即可达到清洗效果,并有效防止堵塞。

其中步骤15、压干:

通过管路将分散好的二氧化钛或其合成物输送到储槽a(1501)、b(1502);将储槽a(1501)、b(1502)中的二氧化钛通过离心泵c(1503)、d(1504)输送到隔膜压滤机(1505)压干(没有水洗过程),时间一个半小时;在隔膜压滤机(1505)下部设置皮带输送机(1506),皮带输送机(1506)连接螺旋输管道,通过螺旋输送管道输送到闪蒸干燥机(1601)。

其中步骤16、闪蒸干燥:

在闪蒸干燥机(1601)中对二氧化钛或其合成物进行干燥处理。

其中步骤17、微米粉碎:

将干燥后的二氧化钛或其合成物通过真空管道输送到干燥袋滤器(1701),将二氧化钛或其合成物和空气分离,再将和空气分离后的二氧化钛或其合成物输送到微米粉碎机(1704)上部的物料仓(1702),二氧化钛或其合成物从物料仓(1702)通过行星卸料阀(1703)进入微米粉碎机(1704);经微米粉碎机(1704)处理后的二氧化钛或其合成物通过真空管道a(1705)输送到选粉分级机(1801);在微米粉碎机(1704)上部的物料仓(1702)上部的干燥袋滤器(1701)上设置真空管道连接负压抽风机(1702),将干燥袋滤器分离出的空气由负压抽风机(1707)排空。在微米粉碎机(1704)上部的物料仓(1702)上部还设置真空管道b(1705),真空管道b(1705)的另一端设置卸料阀(1706),选粉分级机(1801)的下端亦与真空管道b(1705)相连。

其中步骤18、选粉分级:

在选粉分级机(1801)中对二氧化钛或其合成物进一步筛选,并将筛选过的过的二氧化钛或其合成物输送到脉冲除尘器(1901)。

其中步骤19、脉冲除尘:

脉冲除尘器(1901)一侧设置离心风机(1902),在脉冲除尘器(1901)的下部设置输送螺旋(1903),输送螺旋(1903)11将成品二氧化钛或其合成物输送到成品料仓(2001),成品料仓(2001)下部设置行星卸料阀(2002);成品二氧化钛通过行星卸料阀(2002)输送到成品包装机,进行称量、包装,最后放到库房存放。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域技术人员对本发明的的技术方案作出的各种变形和改进,均应纳入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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