氯化法鈦白生產(chǎn)工藝
1.工藝流程
(1) 配料工段
來自高位料倉合格粒度的富鈦料與破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋輸送機,經(jīng)初混后送入流化器,風(fēng)送至氯化工段,經(jīng)旋風(fēng)和布袋收塵卸入混合料倉,供氯化爐使用。
(2)氯化工段
來自混合料倉的富鈦料和石油焦連續(xù)加入氯化爐,與氧化工段返回氯氣和補充的新鮮氯氣在高溫下反應(yīng)生成含TiCl4的混合氣體,向混合氣體中噴入精制返回釩渣泥漿和粗四氯化鈦泥漿以回收TiCl4,并使熱氣流急聚冷卻,在分離器中分離出礬渣、鈣、鎂、鐵等氯化物固體雜質(zhì)。分離器頂部排出的含TiCl4氣體進入冷凝器,用粗TiCl4循環(huán)冷卻液將氣態(tài)TiCl4冷凝,冷凝尾氣再經(jīng)冷凍鹽水冷凝后,廢氣進入廢氣處理系統(tǒng)處理合格后,由煙囪排空。粗TiCl4送至精制工段除釩。
分離器排渣經(jīng)處理后去專用渣場堆放。
(3)精制工段
粗TiCl4和礦物油按一定比例連續(xù)加入除釩反應(yīng)器,控制一定的溫度和壓力,使礦物油和粗TiCl4中的VOCl3 反應(yīng)生成不溶性VOCl2,同時使TiCl4大量蒸發(fā),TiCl4蒸汽進入裝有填料的精餾塔,塔頂排出的TiCl4氣體經(jīng)冷凝器冷凝后收得精TiCl4。不凝性氣體送廢氣處理工序處理,釩渣泥漿返回氯化工段回收TiCl4。
(4)氧化工段
從精制工段來的精TiCl4用泵連續(xù)送入TiCl4 預(yù)熱器,用燃料油間接加熱,預(yù)熱后的TiCl4氣體進入AlCl3發(fā)生器,同時氯氣與鋁粉通過精確計量加入到AlCl3發(fā)生器中,鋁粉與氯氣反應(yīng)生成AlCl3并利用反應(yīng)熱進一步預(yù)熱四氯化鈦,TiCl4和AlCl3混合物進入氧化反應(yīng)器。
氧氣經(jīng)氧氣預(yù)熱器用燃料油間接加熱,預(yù)熱后的氧氣導(dǎo)入燃燒室,加入燃料燃燒進一步提高氧氣溫度。熱氧流進入氧化反應(yīng)器與熱TiCl4流迅即混合,反應(yīng)生成TiO2和氯氣。反應(yīng)生成的TiO2懸浮在含氯尾氣中,經(jīng)套管快速冷卻后,進入布袋過濾器收集TiO2。為防止反應(yīng)器壁結(jié)疤和TiO2粘壁,須采用適合的防疤和防粘壁措施。含氯尾氣全部返回氯化工段。 收集下來的TiO2進入打漿槽,用脫鹽水再漿,脫氯后送至后處理工段。
(5)后處理工段
后處理工段由分散濕磨、表面處理、過濾洗滌、干燥、微粉碎及成品包裝等主要工序組成。 氧化工段來的TiO2漿液進入料漿罐,加入一定量的分散劑攪拌分散,然后送入砂磨機研磨,經(jīng)分級后除去粗粒子,合格的TiO2漿液通過泵送至表面處理罐。
在表面處理罐中,加入各種表面處理劑,在不同條件下,可以得到不同品種的鈦白粉。表面處理完成后,用泵送至過濾機進行洗滌,洗滌合格后的濾餅卸料至干燥機,在干燥機中,TiO2濾餅中水份不斷蒸發(fā),產(chǎn)品得以干燥。
干燥后的TiO2送至汽粉前料倉,通過螺旋給料機連續(xù)送入汽流粉碎機中,以過熱蒸汽為工質(zhì),對TiO2粒子進行超微粉碎,粉碎后的TiO2加分散劑(也可在分散前加入)后連同蒸汽一并進入袋濾器,收集下來的TiO2經(jīng)螺旋冷卻器冷卻后進入成品料倉,而后經(jīng)包裝機包裝成袋入庫。
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