一种硫酸法钛白粉的水洗方法及应用与流程

本发明涉及钛白粉生产，具体而言，涉及一种硫酸法钛白粉的水洗方法及应用。

背景技术：

1、现行的硫酸法钛白粉生产工艺通常包括如下工艺步骤：酸解钛矿并使钛矿浸出还原，沉降分离去除残渣后，冷冻结晶并分离绿矾，将得到的钛液控制性过滤，净化后的稀钛液经过蒸发浓缩得到浓钛液，向其中添加晶种、蒸汽或水进行水解，将得到的偏钛酸浆液进行过滤，而后依次进行第一次洗涤、偏钛酸漂白、第二次洗涤，将两次洗涤后的偏钛酸进行盐处理后煅烧，经粉碎后得到钛白成品或半成品，再进行其他常规后处理步骤。

2、其中，第一次洗涤、偏钛酸漂白、第二次洗涤的目的主要在于：通过水洗洗涤除去偏钛酸中的fe2+、mg2+、cr+等可溶性杂质，偏钛酸的洗涤主要通过真空叶滤机或隔膜压榨机进行。通常前置水解步骤结束后的偏钛酸中铁含量为20％左右，使用一次水进行第一次洗涤后铁含量为300ppm左右，此时偏钛酸中亚铁离子己被氧化成三价铁离子,由于三价铁离子难以洗涤除去，因而需要通过漂白过程将三价铁离子还原为二价铁离子，然后通过第二次洗涤将铁含量洗涤至20ppm以内。

3、进一步地，钛白粉后处理的核心工序为包膜，又称表面处理；未经包膜的钛白粉直接应用至工业生产时，会由于其特殊性质难以分散，因而对钛白粉进行包膜改性具有重要意义；通过利用无机物或有机物在钛白粉表面形成一层隔离保护层，以降低二氧化钛表面活性，增强其表面化学稳定性，从而提高二氧化钛的实际利用效率。在包膜处理后也通常存在有一次水洗过程，在本发明中称之为第三次洗涤。第三次洗涤采用纯水进行，洗涤后所产生的洗水水质良好，接近于纯水水质。

4、由于第一次洗涤的用水量大，直接使用一次水进行水洗存在成本过高的问题，因而在现行工艺中，一般采用第二次洗涤和第三次洗涤所产生的洗水用于第一次洗涤，采用软化水用于第二次洗涤，而在这类工艺中第三次洗涤的洗水可用于除盐水的制备产生并更高的经济效益(除盐水区别于软化水的地方在于其在过阳床后还要过阴床和混床，水质与纯水相类似)；但是，若将三洗水用于制备除盐水，则会造成第一次洗涤供水量不足的缺陷。

5、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种硫酸法钛白粉的水洗方法，所述的方法用于解决包膜(或其他表面处理工序)所产生的洗涤排水在回用至前置洗涤步骤中时，供水量难以满足需求的技术缺陷；本发明的水洗方法能够有效地减少洗涤用水的需求量，大幅节省洗涤用水需求。

2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：一种硫酸法钛白粉的水洗方法，主要包括如下步骤：

3、步骤一、将第一洗水与偏钛酸料或漂白料中的一种混合后进行水洗，经过滤后得到第一滤料；

4、步骤二、将第二洗水与所述第一滤料混合后进行水洗，经过滤后得到第二滤料；以此类推至：将第(n+1)洗水与第n滤料混合后进行水洗，经过滤后得到第(n+1)滤料，n≥1且n为整数；

5、其中，当水洗对象为所述偏钛酸料时，n＜20；当水洗对象为所述漂白料时，n＜5。

6、本发明的第二目的在于提供一种硫酸法钛白粉的制备方法，包括所述的硫酸法钛白粉的水洗方法。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明针对洗涤用水量不足的问题进行水洗方式的创新改善，通过采用少量多次的水洗方式替代一次连续的水洗方式以达到减少洗水用量的目的。通过这种简单的水洗方式的改变，不仅能够满足生产车间对偏钛酸料或漂白料洗涤后的质量要求，同时还能够达到节约包膜工序进行水洗后的排放水的目的，进一步实现产水和用水的平衡，还能够起到节约软化水的目的；极大地缓解了现行工艺中生产车间的用水压力，同时提高了经济效益。

技术特征：

1.一种硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，所述偏钛酸料为：硫酸法钛白粉生产工艺中钛矿经酸解、沉降、结晶、浓缩和水解后得到的浆料；

3.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，当水洗对象为所述偏钛酸料时，所采用的洗水包括所述漂白料经水洗后排放的废水，以及钛白粉包膜工序进行水洗后排放的废水；

4.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，当水洗对象为所述偏钛酸料时，洗水总量的体积与所述偏钛酸料的体积之比为(1～3)：1。

5.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，当水洗对象为所述漂白料时，洗水总量的体积与所述漂白料的体积之比为(2.3～5)：1。

6.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，每次水洗所采用的洗水与所述偏钛酸料的体积比为0.1～2.4；

7.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，每次进行所述水洗的温度独立地为55℃～70℃。

8.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，每次进行所述水洗的时间独立地为20min～120min。

9.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉的水洗方法，其特征在于，所述水洗和所述过滤采用过滤机、抽滤机、叶滤机或压滤机中的一种进行。

10.一种硫酸法钛白粉的制备方法，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的硫酸法钛白粉的水洗方法。

技术总结
本发明提供了一种硫酸法钛白粉的水洗方法及应用，涉及钛白粉生产技术领域。具体而言包括如下步骤：步骤一、将第一洗水与偏钛酸料或漂白料中的一种混合后进行水洗，经过滤后得到第一滤料；步骤二、将第二洗水与所述第一滤料混合后进行水洗，经过滤后得到第二滤料；以此类推至：将第(N+1)洗水与第N滤料混合后进行水洗，经过滤后得到第(N+1)滤料，N≥1且N为整数；其中，当水洗对象为所述偏钛酸料时，N＜20；当水洗对象为所述漂白料时，N＜5。本发明针通过采用少量多次的水洗方式替代一次连续的水洗方式以达到减少洗水用量的目的，实现钛白粉生产车间产水和用水的平衡，在满足水洗质量的同时起到节约用水的目的。

技术研发人员：张玉荣,郑威莉,王洋洋,张敏,王嘉雍,赵珂
受保护的技术使用者：龙佰集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15