【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 竅。 在反應(yīng)溫度下，氯氣和四氯化鈦都有極強(qiáng)的腐蝕性。所以氯化器常用不銹鋼制成并襯有耐火材料。 氧化反應(yīng)必須在氣相中進(jìn)行，而且最好是溫度剛剛超過 600℃。因此，防止 TiCl4冷凝到反應(yīng)器壁上至關(guān)重要。通常用較大的反應(yīng)空間并在TiCl4入口周圍連續(xù)不斷地導(dǎo)入惰性氮?dú)饬?，可以達(dá)到此目的。 為增加 TiO2的收率，需在能形成 TiO2粒子的地方周圍加固體晶 核。為此，有時(shí)將氯化鋁（ AlCl3）加到 TiCl4的進(jìn)料裝置中。氯化鋁氧化成氧化鋁（ Al2O3） ,以細(xì)粒形式固化，提供了所需的晶核劑。輸入的空氣 /氧氣氣流中所帶的少量蒸汽在快速冷卻階段形成水滴，這也可起到晶核的作用促進(jìn) TiO2粒子的形成。 除塵器上捕集的 TiO2含有大量的吸附氯，通過加熱或更通常的蒸汽處理除去，洗掉的氯被轉(zhuǎn)化成了鹽酸。最后，用含硼酸 %的蒸汽進(jìn)一步處理，消除微量的氯和吸附在 TiO2粒子上的鹽酸。 后處理工段 后處理 工段 由打漿、研磨、化學(xué)品制備、表面處理、過濾洗滌、噴霧干燥、微粉 碎及成品包裝等主要工序組成： 氧化工序來的 TiO2粉料進(jìn)入打漿槽，分散劑、脫鹽水計(jì)量后分別加入打漿槽；打漿合格的漿液送研磨工序。 打漿工序來的漿料進(jìn)砂磨機(jī)進(jìn)料槽再分散后，經(jīng)砂磨機(jī)進(jìn)料泵打入砂磨機(jī)，研磨成粒徑小于 1μ m 的漿料，磨后漿料送入磨后貯槽，經(jīng)料漿分級(jí)泵送至分級(jí)器分級(jí)，粗料返回砂磨機(jī)，細(xì)料自流至表面處理罐。 研磨工序來的漿料經(jīng)計(jì)量后進(jìn)入表面處理罐，再計(jì)量加入化學(xué)品制 13 13 備工序來的各種表面處理劑，反應(yīng)完成后送往過濾工序。 表面處理工序來的漿料用泵送入吸片槽，葉濾機(jī)在吸片槽內(nèi)真空吸濾，完成上片后，橋吊吊起葉濾機(jī) ,放入充滿脫鹽水的水洗槽中進(jìn)行漿料洗滌。洗滌合格后橋吊吊起葉濾機(jī)在卸料槽中卸下漿料。 卸料槽卸下的漿料進(jìn)入均質(zhì)器打漿均勻后，經(jīng)隔膜泵送入噴霧干燥器，在干燥器內(nèi)離心霧化后，由熱風(fēng)爐送入的熱風(fēng)干燥漿料，出干燥器的尾氣在袋濾器內(nèi)分離下粉料，熱風(fēng)經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣，干燥后的 TiO2粉料由輸送裝置送往微粉碎工序。 噴霧干燥工序來的粉料經(jīng)氣流輸送系統(tǒng)送入汽粉前料倉，料倉下設(shè)置螺旋輸送機(jī)輸送粉料進(jìn)入汽流粉碎機(jī)，在汽流粉碎機(jī)入口處用移動(dòng)泵向粉料中加入粉碎助劑，在汽流粉碎機(jī)內(nèi)用中壓過熱蒸汽作為工質(zhì)，粉碎粉料至平均粒徑約 m，出汽流粉碎機(jī)物流進(jìn)蒸汽旋風(fēng)分離粉料，出蒸汽旋風(fēng)尾氣流進(jìn)高溫袋濾器再分離出夾帶的 TiO2粉料，出高溫袋濾器氣流經(jīng)噴水激冷后進(jìn)入洗滌器，洗滌后的冷凝水去洗滌水槽用于水洗；出洗滌器的不凝性氣體經(jīng)汽液分離器，由排風(fēng)機(jī)排入大氣。由蒸汽旋風(fēng)收集的粉料由空氣風(fēng)機(jī)鼓入空氣流態(tài)化，粉料被空氣冷卻，物流進(jìn)入冷卻旋風(fēng)分離出粉料，出冷卻旋風(fēng)氣流進(jìn)袋濾器再分離夾帶粉料，出袋濾器氣流由排風(fēng)機(jī)排入大氣。由冷卻旋風(fēng)、袋濾器收集的粉料進(jìn)入成品包裝工序。 微粉碎工序來的 TiO2成品進(jìn)入螺旋輸送機(jī)，送入成品料倉；可根據(jù)需要供 25kg/袋包裝 機(jī)使用，或供 1000kg/袋包裝機(jī)使用。出包裝機(jī)包裝好的成品經(jīng)疊縮機(jī)、整型機(jī)后送往成品中轉(zhuǎn)料倉。 14 14 圖 41 氯化法鈦白粉工藝流程方框示意圖 金紅石 粉 碎 氯 化 石油焦 分 離 固體氯化物殘?jiān)? 冷 凝 氯化尾氣（ CO、 CO2） 粗 TiCl4 化學(xué)處理劑 除 礬 分 離 （ Cu、 H2S 或油） 雜質(zhì) 蒸 餾 凈 化 精 TiCl4 CO Al 蒸 發(fā) AlCl3 發(fā)生爐 TiCl4 氣體 H2O AlCl3氣體 預(yù) 熱 預(yù) 熱 O2 氧 化 驟 冷 真空 混合站 分 離 洗 滌 離子交換水 補(bǔ)充 Cl2 氧化尾氣（ Cl2） 粗制 TiO2 噴霧干燥 天然氣 TMP、 NPG 離子交換水 分散打漿 單異丙醇胺 氣流粉 碎 高壓蒸汽 砂磨分級(jí) 粗粒子 成品包裝 Al、 Si鹽溶液 表面處理 成品金紅石鈦白粉 真空 過 濾 廢水 15 15 物料平衡 化學(xué)反應(yīng) 如工藝流程圖 41 所示，其主要化學(xué)反應(yīng)如下： （ 1）氯化反應(yīng) ①金紅石氯化： TiO2+2C+2Cl2→ 2CO+ TiCl4 ②鈦鐵礦氯化： 2FeTiO3+6C+7Cl2→ 2FeCl3+2TiCl4+6CO （ 2）氧化反應(yīng) TiCl4+O2→ TiO2+2Cl2 （ 3）表面處理反應(yīng) ①硫酸鋁包膜： Al2(SO4)3+6NaOH+(x3)H2O=Al2O3 xH2O+3Na2SO4 ②硅酸鈉包膜： Na2SiO3+H2SO4+(x1)H2O=SiO2 xH2O+Na2SO4 物料平衡 從金紅石原料生產(chǎn)鈦白粉的回收率在 93%95%，而從鈦精礦與板鈦礦混 礦原料生產(chǎn)鈦白粉其回收率約為 90%。從鈦渣中的回收率高于人造金紅石，因?yàn)殁佋蓄w粒粒度均較人造金紅石高，氯化時(shí)帶走的細(xì)粉少。每噸鈦白粉生產(chǎn)大約需原料和排除廢料量如下： （ 1）原料摻混 90% TiO2或更高含量： 金紅石或人造金紅石 /t 氯氣 /t 石油焦 /t