一种连续处理含钒泥浆的系统的制作方法

本发明涉及化工生产，具体为一种连续处理含钒泥浆的系统。

背景技术：

1、目前工业较为成熟的利用熔盐氯化炉制备四氯化钛工艺是首先将低金红石含量酸渣或高钛渣、石油焦和氯气输送至氯化炉，反应后生成的四氯化钛纯度低，杂质含量高，杂质主要为未反应完全的酸渣或高钛渣、石油焦，还有酸渣或高钛渣中非钛元素参与氯化反应后生成的氯化物。这种纯度低的四氯化钛温度高，需要先经过冷凝系统进行冷却，冷却后的四氯化钛进入精制提纯工序，对四氯化钛进行纯度的提升。

2、杂质含量低的四氯化钛的纯度提升工艺主要分为两个方面，固体颗粒的沉降和精馏分离溶解于四氯化钛中非钛元素杂质氯化物。固体颗粒物主要成分为未反应完全的酸渣或高钛渣、石油焦，熔点高且沸点低的金属氯化物颗粒，这部分固体颗粒物提前进行沉降，与液体四氯化钛进行分离，降低后续工序的泥浆量，避免后续除钒反应罐和精馏塔的堵塞。溶解于四氯化钛中的非钛元素杂质氯化物大多与四氯化钛的沸点相差较大，可通过精馏进行分离，但三氯氧钒与四氯化钛沸点接近，需利用还原剂在除钒反应罐中将四氯化钛中三氯氧钒转化为与四氯化钛沸点差距大的钒低价化合物，还原三氯氧钒后的四氯化钛进入精馏塔，进行四氯化钛与非钛氯化物的分离，将四氯化钛提纯至3n以上。

3、随着反应进行，除钒反应罐中固含量越来越高，固体颗粒主要为钒低价化合物固体、有机物粘稠渣，需要定期排出，排出的固体颗粒混合着四氯化钛形成含钒泥浆，含钒泥浆的钒具备极高的回收利用价值。因此工业上会将该部分含钒泥浆进行固体颗粒的浓缩和蒸发，回收钒低价化合物。目前的处理含钒泥浆存在以下问题：1)固体颗粒的浓缩常采用重力沉降分离，需根据沉降时间间歇出料。2)固体颗粒的浓缩和蒸发产能不匹配，浓缩后的固体颗粒(以下称为钒渣)常需要中转待用，钒渣在此期间会逐步冷却，冷却后的钒渣流动性差，无法向蒸发系统连续加料；3)蒸发钒渣时会有四氯化钛逸出，进入蒸气回收管道，固体颗粒粒度细且发黏，容易附着在蒸气回收管道引发堵塞，无法连续蒸发。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种连续处理含钒泥浆的系统，以解决上述背景技术中提出处理含钒泥浆存在间歇出料、无法向蒸发系统连续加料以及无法连续蒸发的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种连续处理含钒泥浆的系统，具体包括以下步骤：将含钒泥浆、旋流器返回的清液和离心设备返回的清液在混料罐进行预混，充分混匀后进入旋流器进行分离，分离后的清液通过混料罐返回旋流器；分离出的底流物进入离心设备，离心设备出液口四氯化钛通过混料罐返回旋流器，出渣口分离出的钒渣进入中转罐，通过出料管输送至蒸发设备；蒸发设备的蒸气回收管道设置过滤设备，用于收集蒸发夹带出的固体颗粒。

4、作为优选，旋流器使用前，要进行预热，利用干燥热空气将旋流器预热到30-40℃。

5、作为优选，当旋流器4-8h内未计划使用，需在停止使用前，对旋流器使用高压四氯化钛冲洗，高压四氯化钛压力为3-5bar。

6、作为优选，高压四氯化钛的纯度不低于95％，固含量小于50g/l。

7、作为优选，中转罐的温度控制为70-80℃，间壁加热。

8、作为优选，中转罐大盖中间设置搅拌机，搅拌机的转速不高于1r/min，中转罐有物料时，搅拌机保持运行状态，避免物料粘连在中转罐上；中转罐出料管设置阀门，当后续的蒸发设备无法接收该部分钒渣，钒渣储存在中转罐，具备接收能力，打开阀门。

9、作为优选，所述中转罐大盖上还开设有用于向内部加料的进料口。

10、作为优选，所述蒸气回收管道上设置过滤器，过滤器管路为一开一备。

11、作为优选，所述过滤器设置冲洗管道，冲洗管道直径为dn15-dn50。

12、作为优选，采用高压四氯化钛冲洗时高压四氯化钛压力为3-5bar，当过滤器压差高于10kpa，关闭正在使用的过滤器管道的阀门，打开备用管路的阀门，使用备用管路的过滤器，打开压差高的过滤器的冲洗管道，对过滤器附着物进行冲刷，过滤器底部有排液口，冲洗完的残液返回至混料罐。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明的连续处理含钒泥浆的系统可连续且高处理效率：通过连续处理，该系统可以在单位时间内处理更多的含钒泥浆，提高处理效率。

15、2、本发明的连续处理含钒泥浆的系统优化资源利用：系统将含钒泥浆、旋流器返回的清液和离心设备返回的清液在混料罐进行预混，这样可以充分利用这些资源，提高整体的资源利用率。

16、3、本发明的连续处理含钒泥浆的系统分离效果好：通过旋流器和离心设备的组合使用，系统能够有效地将清液和底流物进行分离，分离效果较好。

17、4、本发明的连续处理含钒泥浆的系统回收率高：系统对四氯化钛和钒渣都进行了回收，提高了回收率。

18、5、本发明的连续处理含钒泥浆的系统减少固体颗粒的夹带：蒸发设备的蒸气回收管道设置过滤设备，可以有效地收集蒸发夹带出的固体颗粒，避免这些颗粒对系统其他部分造成损害。

技术特征：

1.一种连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：具体包括以下步骤：将含钒泥浆、旋流器返回的清液和离心设备返回的清液在混料罐进行预混，充分混匀后进入旋流器进行分离，分离后的清液通过混料罐返回旋流器；分离出的底流物进入离心设备，离心设备出液口四氯化钛通过混料罐返回旋流器，出渣口分离出的钒渣进入中转罐，通过出料管输送至蒸发设备；蒸发设备的蒸气回收管道设置过滤设备，用于收集蒸发夹带出的固体颗粒。

2.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：旋流器使用前，先进行预热，利用干燥热空气将旋流器预热到30-40℃。

3.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：当旋流器4-8h内未计划使用，在停止使用前，对旋流器使用高压四氯化钛冲洗，高压四氯化钛压力为3-5bar。

4.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：高压四氯化钛的纯度不低于95％，固含量小于50g/l。

5.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：中转罐的温度控制为70-80℃，间壁加热。

6.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：中转罐大盖中间设置搅拌机(2)，搅拌机(2)的转速不高于1r/min，中转罐有物料时，搅拌机(2)保持运行状态，避免物料粘连在中转罐上；中转罐出料管设置阀门，当后续的蒸发设备无法接收该部分钒渣，钒渣储存在中转罐，具备接收能力，打开阀门。

7.根据权利要求6所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：所述中转罐大盖上还开设有用于向内部加料的进料口(1)。

8.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：所述蒸气回收管道上设置过滤器，过滤器管路为一开一备。

9.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：所述过滤器设置冲洗管道，冲洗管道直径为dn15-dn50。

10.根据权利要求1所述的连续处理含钒泥浆的系统，其特征在于：采用高压四氯化钛冲洗时高压四氯化钛压力为3-5bar，当过滤器压差高于10kpa，关闭正在使用的过滤器管道的阀门，打开备用管路的阀门，使用备用管路的过滤器，打开压差高的过滤器的冲洗管道，对过滤器附着物进行冲刷，过滤器底部有排液口，冲洗完的残液返回至混料罐。

技术总结
本发明涉及化工生产技术领域，具体为一种连续处理含钒泥浆的系统，具体包括以下步骤：将含钒泥浆、旋流器返回的清液和离心设备返回的清液在混料罐进行预混，充分混匀后进入旋流器进行分离，分离后的清液通过混料罐返回旋流器；分离出的底流物进入离心设备，离心设备出液口四氯化钛通过混料罐返回旋流器，出渣口分离出的钒渣进入中转罐，通过出料管输送至蒸发设备。本发明通过连续处理可以在单位时间内处理更多的含钒泥浆，提高处理效率。本发明的连续处理含钒泥浆的系统优化资源利用：系统将含钒泥浆、旋流器返回的清液和离心设备返回的清液在混料罐进行预混，这样可以充分利用这些资源，提高整体的资源利用率。

技术研发人员：陈建立,杨丹,李建军,侯廉杰,尚为志,罗云,代磊
受保护的技术使用者：云南国钛金属股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17