[发明专利]一种钛白粉生产中偏钛酸煅烧工艺

说明书

技术领域

本发明属于金红石型钛白粉的生产领域，具体涉及一种金红石型钛白粉生产过程中偏钛酸的煅烧工艺。

背景技术

钛白粉是用途很广的白色颜料，广泛应用于国民经济的各个领域，工业上大规模生产钛白粉有硫酸法和氯化法两种方法，氯化法从总体上较硫酸法先进，但受技术所限，国内生产钛白粉仍以硫酸法为主，在硫酸法工艺中，对偏钛酸的煅烧是决定最终产品质量的关键工序之一。

煅烧质量对钛白粉的质量影响很大，特别是对金红石型钛白粉产品的消色力、白度、金红石含量等主要质量指标有着决定性影响。煅烧过程是一个复杂的物理化学变化过程，并且涉及到尾气处理及排放，对环境影响较大，此外，煅烧过程的影响因素很多，造成对煅烧质量的控制比较困难，全面地定量分析各种影响因素与煅烧质量间的关系目前在硫酸法金红石型钛白粉生产中仍是一个难点，如何优化煅烧工艺条件，有效提高煅烧三大质量指标，对于大规模生产高质量的金红石型钛白粉具有重要的科研价值和现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛白粉生产中偏钛酸煅烧工艺，通过采用回转窑煅烧、优化分析各种工艺条件、合理利用回收尾气来达到生产高品质、高纯度金红石型钛白粉和降低环境污染的目的。

一种钛白粉生产中偏钛酸煅烧工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：

(1)偏钛酸预处理：向偏钛酸浆料中加入可溶性磷盐、可溶性钾盐、可溶性镁盐的混合盐剂形成偏钛酸悬浮液，通过过滤装置形成滤饼。

(2)将偏钛酸滤饼送入回转窑的尾端低温段，具有一定倾斜角度的回转窑旋转使物料在窑体内旋转按一定速度向窑前移动，将预混后气体燃料和处理后煅烧尾气从窑头加入，燃烧产生的高温气体自窑头向窑尾沿窑的中心线流动，与偏钛酸逆流运行完成热量交换，煅烧过程经脱水、脱硫、晶型转化、晶粒成长得到金红石型晶型的小团块状TiO₂，从回转窑高温端出口通过液压翻板卸料装置卸入冷却窑。

(3)煅烧尾气处理：在窑尾抽风机的作用下，煅烧后尾气首先经过泡沫洗涤塔，经水喷淋吸收部分SO₂、SO₃及大部分粉尘后进入填料洗涤塔，经水喷淋进一步吸收SO₂、SO₃及粉尘，最后排入大气或通过窑头喷嘴进入窑内。

进一步，所述可溶性磷盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸钾、六偏磷酸钠、六偏磷酸钾中的一种，其加入质量(以P₂O₅计)为TiO₂的0.1％～0.3％。

进一步，所述可溶性钾盐为氢氧化钾、碳酸钾中的一种，其加入质量(以K₂O计)为TiO₂的0.2％～0.6％。

进一步，所述可溶性镁盐为醋酸镁，碳酸镁，碳酸氢镁，硅酸镁中的一种，其加入质量(以MgO计)为TiO₂的0.2％～0.5％。

进一步，所述步骤(2)进窑前滤饼偏钛酸中位径D50范围为1.0～2.0μm，优选1.0～1.5μm。

进一步，所述回转窑的窑尾相对与窑前倾斜角度为2°～5°，转速为4～10rpm，优选为8～9rpm，窑尾负压为-60～-120Pa，回转窑中第一滑环温度为880～920℃，优选为900～920℃。

进一步，所述偏钛酸滤饼进回转窑窑尾的量为5.5～7.5m³/h，填充系数为3.48％～18.39％。

进一步，所述偏钛酸滤饼中Fe₂O₃≤30ppm，偏钛酸滤饼含水量范围为40％～70％，优选为50％～60％。

进一步，所述步骤(2)中气体燃料为焦炉煤气或混合煤气，在进窑前与处理后煅烧尾气混合均匀。

本发明的有益效果在于：

(1)全面地定量分析了各种影响因素与煅烧质量间的关系，优化了煅烧工艺条件，有效提高了煅烧三大质量指标。

(2)将处理后的煅烧尾气通入窑内，代替了一次空气的使用，从而有效减少了废气排放，实现了部分清洁生产，并且燃料气体与处理后煅烧尾气预混后促进了氧化反应均匀强烈地进行，使物料受热更加均匀，有效缓解了一定量粒子过烧或欠烧的问题。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例一：