[发明专利]一种钛白粉的连续结晶工艺

权利要求书

1.一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1，设计结晶器：

(1)、控制结晶器内的过饱度处于介稳区内；

(2)、选择合适的过饱和度使晶核生长的速率比较大；

(3)、优化结晶器的混合能量的输入；

(4)、混合对过饱度和晶核的形成有主要的影响经浸取所得到高含量硫酸亚铁的钛液的原液进入结晶器内，与结晶器内的结晶体及饱和的母液相混合经过循环泵的输送到真空闪蒸器，经闪冷后达到在介稳区内的过饱和状态4，晶体在吸收介稳区内的过饱和状态的溶质生长长大，溶液从介稳区内的过饱和状态又达到结晶体及饱和的母液状态，此时完成了一个循环；

S2，原液的预降温：钛铁矿粉与硫酸酸解后，经浸取所得到的钛液，其含铁量是比较高的，Fe²⁺ 浓度100g/L，即FeSO₄ 的浓度在270g/L, 但此时钛液的温度较高在45℃，因此硫酸亚铁的溶解度也比较大，其实际溶解的量尚未达到其溶解度，这种溶液是不饱和的状态，依据硫酸亚铁的溶解度，为了降低真空闪冷的消耗，原液先经过预冷器与硫酸亚铁分离母液进行热交换，把原液温度降低到36-40℃，此时没有晶体出现，降温到33-35℃才有晶核出现，同时提高了硫酸亚铁母液的温度，完成降温后的原液和完成升温的硫酸亚铁母液进入结晶器中进行结晶；

S3，钛液生产中硫酸亚铁二级连续结晶：依据节能降耗的原则，结合硫酸亚铁闪蒸降温结晶试验情况及工程经验，结晶工艺设计为二级闪蒸降温结晶，原液先经过预冷器预降温到36-40℃，进入一级闪蒸降温结晶中，经结晶循环泵与料液混合后进入闪蒸结晶中，料液闪冷到25-30℃，形成过饱和溶液并控制在介稳区内，晶体在结晶器内生长长大闪蒸的二次蒸汽进入表面冷凝器中，与冷凝器中的冷冻水进行热交换，二次蒸汽冷却成冷凝水进入冷凝水罐排出系统；

S4，收集不凝气：系统产生的不凝气体进入真空机组排出系统，一级闪蒸降温结晶混合料浆经出料泵进入二级闪蒸降温结晶中，经结晶循环泵与料液混合后进入闪蒸结晶中，料液闪冷到15-16℃，形成过饱和溶液并控制在介稳区内，晶体在结晶器内生长长大，闪蒸的二次蒸汽进入表面冷凝器中，与冷凝器中的冷冻水进行热交换，二次蒸汽冷却成冷凝水进入冷凝水罐排出系统；

S5，收集结晶料液：结晶的料液经出料泵进入分离机前液罐。

2.根据权利要求1所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述S1中的结晶器根据溶液的过饱度与结晶的关系划分为不稳定区、介稳区和稳定区。

3.根据权利要求1所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述S1中结晶器采用一级闪冷连续结晶器和二级闪冷连续结晶器。

4.根据权利要求1所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述S2经由预冷器预冷后的母液进入母液预热器中进行预热，完成预热后的母液进入MVR蒸发器中。

5.根据权利要求1所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述S3中冷凝器外接螺杆冷水机，且螺杆冷水机将外界的循环冷却水由38℃降到36℃后，进入冷凝器中，冷凝器内的冷却水和冷冻水的温度在0-2℃。

6.根据权利要求1所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述S3中一级闪蒸降温结晶器内母液经闪冷二次蒸汽处理后进入母液预热器内。

7.根据权利要求1所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述S3中二级闪蒸降温结晶器内结晶的晶体进入真空过滤机。

8.根据权利要求6所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述真空过滤机中注入洗水，完成清洗后的洗水进入洗水罐中，工作效率佳，真空过滤机内的母液进入母液罐中，结晶后七水硫酸亚铁经由双级活塞推料离心机排出系统。

9.根据权利要求1所述的一种钛白粉的连续结晶工艺，其特征在于：所述S3中产生的不凝气体进入真空机组排出系统。