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上海鈦白粉的生產(chǎn)工藝

1、將購進的鈦礦砂用雷蒙機或者風掃磨等粉碎成符合工藝要求的鈦礦粉，并送到儲存和計量鈦礦粉的料倉。
2、用濃硫酸分解鈦礦，制取可溶性的鈦的硫酸鹽。鈦鐵礦的主要成分為偏鈦酸鐵 (!^TiO3)，是一種弱酸弱堿鹽，可以用強酸把它分解。用過量的酸就能使反應進行到底。由于這個反應是一個放熱反應，最高溫度可以達到250°C，因此必須采用高沸點的酸一硫酸才能適應這一反應。在酸分解的過程當中，礦粉當中的各種雜質(zhì)大部分也被分解，生成相應的可溶性硫酸鹽，并在浸取的時候與鈦的可溶性鹽一起進入溶液當中，形成黑鈦液。為了除鐵，用金屬鐵把鈦液中的高價鐵還原成亞鐵，同時，為了避免亞鐵的再一次氧化，還必須用過量的金屬鐵把定量的四價鈦還原成三價鈦。
3、熱壓濾。將鈦鐵礦酸解后的生成物——硫酸氧鈦和硫酸鈦的混樣產(chǎn)物，不經(jīng)沉降直接經(jīng)普通型壓濾機作熱壓濾處理。
4、洗渣。經(jīng)過熱壓濾后的泥渣中還含有大量的可溶性與不可溶性的鈦，為保證收率，再通過用板框壓濾機壓濾的辦法回收其中的大部分可以溶解的鈦元素，不溶性鈦和其他的未溶解雜質(zhì)作為廢渣排掉。
5、結(jié)晶。結(jié)晶采用以下兩種方式冷凍結(jié)晶和真空結(jié)晶。FeSO4溶解度受溶液的溫度影響很大。因此，在組成一定的鈦液中，F(xiàn)eSO4的溶解度隨溫度的降低而降低，本工序的主要目的就是使鈦液的溫度降低。
①冷凍結(jié)晶是利用制冷介質(zhì)(液氨或者氟利昂或者溴化鋰等)的蒸發(fā)帶走熱量，使冷凍鹽水溫度降低，通過盤管換熱，從而使鈦液的溫度降低下來，造成!^SO4處于過飽和狀態(tài)，過飽和的部分便以含七個結(jié)晶水的i^S04 7H20的形式結(jié)晶析出，同時帶出部分結(jié)晶水，然后將其分離除去。
②根據(jù)溶液絕熱蒸發(fā)的原理，利用閃蒸的方式使鈦液中的水分快速絕熱蒸發(fā)， 吸收鈦液的熱量從而使鈦液的溫度降低，造成I^eSO4處于過飽和狀態(tài)，過飽和的部分便以含七個結(jié)晶水的FeSOJH2O的形式結(jié)晶析出，同時帶出部分結(jié)晶水，然后將其分離除去。
6、鈦液壓濾。熱壓濾后的鈦液當中還有一些肉眼看不到的懸浮雜質(zhì)，這些雜質(zhì)如果不除去的話，將會影響到成品的色相。因此，必須進行精密過濾。利用板框壓濾機，并以木炭粉(或者硅藻土、珍珠巖)為助濾劑進行壓濾，利用木炭粉的強吸附作用進一步除去鈦液中的不溶性雜質(zhì)，達到凈化的目的。
7、濃縮。濃縮是為了將鈦液的濃度提高到水解所要求的指標。鈦液的沸點較高， 已經(jīng)高于鈦液水解的臨界溫度，因此，鈦液的濃縮必須在較低溫度下進行。利用溶液在真空狀態(tài)下沸點降低的原理，在低溫下使鈦液沸騰，將鈦液中的水分蒸發(fā)掉，使精濾后的鈦液濃度得以提高，以符合水解要求。
8、水解。鈦液的水解是二氧化鈦從液相(鈦液)重新轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟倪^程。鈦液具有普通離子溶液的性質(zhì)，在PH值>0.5時便發(fā)生水解。更重要的是，鈦液具有膠體溶液的性質(zhì)。在游離酸很高的情況下，使其維持沸騰狀態(tài)也會發(fā)生水解反應，這是我們制取一定應用性能和制品性能的水合二氧化鈦的依據(jù)。通過控制加熱的速度，使鈦液按照需要的水解速度發(fā)生水解反應，生成我們需要的水和二氧化鈦粒子。
9、水洗。水解后的水合二氧化鈦含有硫酸以及鐵、鋁、錳、銅、鎳、釩、鉛等離子，這些離子如果隨著水合二氧化鈦進入轉(zhuǎn)窯，經(jīng)過煅燒就生成相應的氧化物，顯示各種顏色，從而不同程度的污染產(chǎn)品，所以必須進行水洗，將它們除去。水合二氧化鈦不溶于水，而硫酸以及鐵、鋁、錳、銅、鎳、釩、鉛等離子是可以溶于水的，這是進行水洗的先決條件，利用洗滌用水和水合二氧化鈦中雜質(zhì)離子的濃度差將雜質(zhì)用水除去。水洗過程主要是防止可溶性的雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)變成不溶性的雜質(zhì)沉淀，因此，對洗滌水中的鐵以及其它固體雜質(zhì)的含量有一定的要求，不然雜質(zhì)在水合二氧化鈦上積聚而污染產(chǎn)品。
10、漂白。經(jīng)過初次水洗的偏鈦酸，在一定的濃度下，加入定量的濃硫酸，使部分偏鈦酸與濃硫酸反應生成硫酸氧鈦，然后加入鋁粉，把硫酸氧鈦溶于水中的四價鈦還原成三價鈦，保持漂白以后的料液中有一定量的三價鈦，把在水洗過程中又被氧化的鐵離子還原為低價鈦鐵離子，使偏鈦酸洗滌的更徹底。
11、鹽處理。偏鈦酸在煅燒前需要加入不同類型的添加劑，以使得在煅燒過程中， 溫度適當，內(nèi)部變化平穩(wěn)，使成品的二氧化鈦具有穩(wěn)定的晶型，良好的色相、光澤，較好的著4色力、遮蓋力，較低的吸油量和合適的晶粒大小、形狀，以及在使用介質(zhì)中良好的分散性。鹽處理劑的作用如下加入鉀鹽，可以使產(chǎn)品疏松、潔白，并且降低脫硫的溫度，改變煅燒的條件，提高著色力等顏料性能；加入磷酸，可以使產(chǎn)品質(zhì)地柔軟，色澤比較白，并提高產(chǎn)品的耐候性。
12、煅燒。煅燒是把水合二氧化鈦經(jīng)過脫水、脫硫轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦型二氧化鈦。高溫下， 將水合二氧化鈦中的游離水、結(jié)合水、三氧化硫等除去，然后在高溫區(qū)進行晶型的整理和轉(zhuǎn)化，形成二氧化鈦的顆粒料。
13、粉碎和包裝。將煅燒后的有些粘結(jié)的物料進行破碎。物料在雷蒙機內(nèi)，經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的磨輥和磨環(huán)的撞擊，迅速被粉碎，再經(jīng)過分級葉輪的分級，粗料返回粉碎室細料進入袋濾器，經(jīng)星型下料器進入螺旋送料器，送至成品料倉，進行包裝后即為成品。本發(fā)明保護范圍不限于上述實施方式，凡是依據(jù)本發(fā)明技術原理所作的技術變形，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。