一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置的制作方法

本实用新型涉及一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置。

背景技术：

目前工业化生产钛白粉的工艺有两种：氯化法和硫酸法。氯化法的技术相当复杂，对设备材质、自动控制水平要求都很高，目前只有少数几个国家掌握此项技术，研究开发的技术难度大，设备投资费用高，所以我国基本还是采用硫酸法生产钛白粉。硫酸法生产钛白粉的主要过程是：将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，再经水解生成偏钛酸，偏钛酸经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。

硫酸法的关键工序就是利用浓硫酸与钛铁矿粉进行酸解反应，该反应通常在酸解罐中，在搅拌条件下进行。虽然该反应较为成熟稳定，但一般的酸解装置存在结构复杂，酸解过程中搅拌效率低，酸解速率慢等问题。

申请号为201520375754.5的专利文件公开了一种钛白粉生产用酸解罐，包括罐体和搅拌装置，搅拌装置用于搅拌罐体内腔物料；所述搅拌桨包括位于罐体内腔上部上桨、位于罐体内腔中部的中桨、位于罐体内腔下部的下桨；搅拌桨均采用沿搅拌轴对称的叶片式结构，上桨具有向下推流的斜度、下桨具有向上推流的斜度、中桨为水平搅拌结构；所述罐体内壁位于液面附近位置设置导流翅片，导流翅片的板面沿搅拌桨转动方向斜向下布置。但该专利的搅拌装置结构较为复杂，不利于降低设备成本，且其搅拌桨在搅拌过程中存在一定的搅拌死区，不利于提高搅拌效率和酸解效率。

申请号为201620209643.1的专利文件公开了一种硫酸法生产钛白粉用的酸碱预混系统，包括除尘设备、喷淋管、预混槽、搅拌组件、副搅拌机、矿粉存放器和螺杆输送器，搅拌组件和喷淋管位于预混槽的内部，矿粉存放器位于预混槽的上方，所述的预混槽上设置有除尘设备。但该专利在酸解过程中，需先在预混系统中进行物料混合，然后将物料投入酸解锅中进行酸解过程，这无疑增多了酸解过程的工序操作以及相应的附属设备，不利于降低酸解过程的生产成本，同时该结构也不能解决酸解过程中搅拌效率低，酸解速率慢的问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决目前硫酸法生产钛白粉酸解过程中的中搅拌效率低，酸解速率慢等问题，提出一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置，包括釜体和至少两个搅拌装置；所述釜体内部具有空腔结构，包括釜身以及设置在釜身两侧的封头；所述搅拌装置为卧式搅拌器，设置在釜体的内部空腔中，包括与电机连接的搅拌轴，设置在搅拌轴上的搅拌叶轮。

进一步的，任一搅拌装置的搅拌轴设置在同一水平面或铅直面上。

优选的，任意两个相邻的搅拌装置之间的搅拌方向互为反向。

进一步的，所述搅拌轴通过密封轴承与封头连接。

所述搅拌叶轮为复合叶轮，包括涡轮式叶轮、推进式叶轮、MIC式叶轮中的任意两种或多种。

进一步的，所述酸解装置还包括：

矿粉投料口，设置在釜身上部，用于向酸解装置内进料；

尾气收集管，设置在釜身上部，用于将酸解中产生的尾气收集到尾气处理装置中；

喷淋装置，设置在釜体内部腔体的上部，并与釜体内部腔体的侧壁连接；

出料管，设置在釜身下部，出料管上设置有出料阀门。

优选的，所述喷淋装置包括内部具有管路的圈体；

所述圈体的上部设置有至少一个进液口，所述进液口分别与圈体的内部管路、进液管连接；所述进液管上设置有进液阀门；

在所述圈体的内侧壁上，均匀地设置有至少两个喷淋口，所述喷淋口与圈体的内部管路联通。

进一步的，所述圈体为环形结构或方框型结构中的任一种结构。

所述喷淋装置以焊接、卡接或者挂载中任一方式与与釜体内部腔体的侧壁连接。

与现有技术相比，本实用新型提出一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置，提高了酸解过程中的搅拌效率及物料混合均匀程度，从而确保了酸解过程具有较高的酸解效率；同时所述酸解装置可同时实现对物料的均匀混合和酸解反应的进行，免去了常规酸解设备中的预混装置的设置，降低了对生产设备的投入成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述的一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置的主视图。

图2是本实用新型所述的一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置的侧视图。

图3是本实用新型所述的一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置中的喷淋装置的结构示意图。

附图标记

1、釜体；11、釜身；12、封头；2、矿粉投料口；3、尾气收集管；4、喷淋装置；41、圈体；42、进液口；43、进液管；44、进液阀门；45、喷淋口；5、搅拌装置；51、搅拌轴；52、搅拌叶轮；6、出料管；61、出料阀门。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案作进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如附图1、2所示，一种硫酸法生产钛白粉用的酸解装置，包括釜体1和至少两个搅拌装置5；所述釜体1内部具有空腔结构，包括釜身11以及设置在釜身11两侧的封头12；所述搅拌装置5为卧式搅拌器，设置在釜体1的内部空腔中，包括与电机连接的搅拌轴51，设置在搅拌轴51上的搅拌叶轮52。

所述酸解装置还包括：矿粉投料口2，设置在釜身11上部，用于向酸解装置内进料；尾气收集管3，设置在釜身11上部，用于将酸解中产生的尾气收集到尾气处理装置中；喷淋装置4，设置在釜体1内部腔体的上部，并与釜体1内部腔体的侧壁连接；出料管6，设置在釜身11下部，出料管6上设置有出料阀门61。

本实施例的酸解装置中采用卧式搅拌装置，并在釜体1内部设置有至少两个搅拌装置5，与传统的立式搅拌方式相比，卧式搅拌方式具有较高的搅拌效率，因此提高了酸解过程中的搅拌效率及物料混合均匀程度，从而确保了酸解过程具有较高的酸解效率，同时本实施例的酸解装置在应用过程中物料混合更为均匀，故此本申请的酸解装置直接在釜体1内部即可同时实现对物料的均匀混合和酸解反应的进行，免去了常规酸解设备中的预混装置的设置，降低了对生产设备的投入成本。

实施例2

如附图1、2所示，任一搅拌装置5的搅拌轴51设置在同一水平面或铅直面上，且任意两个相邻的搅拌装置5之间的搅拌方向互为反向，所述搅拌叶轮52为复合叶轮，包括涡轮式叶轮、推进式叶轮、MIC式叶轮中的任意两种或多种。

本实施例中对搅拌装置5的设置，不仅进一步提高了搅拌效率，同时还在混合过程中减少了搅拌死区，确保了固-液物料的混合过程具有较高的均匀度，从而保证了在酸解过程中矿粉与酸液的充分且均匀地接触，提高了酸解过程的酸解效率。

另外，在实际生产应用中，为了确保搅拌装置5具有满足生产所需的承重能力以及应用的可靠性，同时提高酸解装置整体的密封性，所述搅拌轴51通过密封轴承与封头12连接。

实施例3

如附图1-3所示，喷淋装置4，设置在釜体1内部腔体的上部，并与釜体1内部腔体的侧壁连接；喷淋装置4包括内部具有管路的圈体41；所述圈体41的上部设置有至少一个进液口42，所述进液口42分别与圈体41的内部管路、进液管43连接；所述进液管43上设置有进液阀门44；在所述圈体41的内侧壁上，均匀地设置有至少两个喷淋口45，所述喷淋口45与圈体41的内部管路联通。所述圈体41为环形结构或方框型结构中的任一种结构。

本实施例中通过对喷淋装置4的设置，不仅使得酸液能均匀地进料，而且喷淋装置4设置在釜体1内部腔体的上部，使得喷出的酸液可以与釜体1内部的矿粉粉尘结合，降低了粉尘在酸解装置内部空间的存在量，减小了尾气处理工段中对粉尘的处理量。

为了便于生产设备的加工、安装，所述喷淋装置4以焊接、卡接或者挂载中任一方式与与釜体1内部腔体的侧壁连接。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。