年產5萬噸氯化法鈦白粉裝置項目建議書(編輯修改稿)
2025-07-23 10:58 本頁面
【文章內容簡介】 產品品質的進一步提高，鈦白粉出口量也會繼續(xù)保持強勁增勢，中國成為世界鈦白粉凈輸出國指日可待。七、工藝技術公司年產5萬噸氯化法鈦白粉工程的流程示意圖見圖七1，流程大致分三部分：氯化工段、氧化工段和后處理工段。7. 主要設備是沸騰氯化爐，通常用鋼制成，襯有耐火材料并罩有外部水冷套。金紅石礦或高鈦渣等富鈦料經粉磨后，與一定比例的石油焦從沸騰層上方加入沸騰爐，從氧化工序返回的循環(huán)氯氣從爐底加入，氯化反應在9251010℃溫度下連續(xù)進行，TiO2及鐵、硅、礬、鈣、鎂及其他金屬的氧化物被轉化成相應的氯化物，隨氣體離開氯化爐。反應氣體先經旋風分離器將沒反應的固體粉塵和不揮發(fā)的氯化物從反應氣體中分離出來，隨后進行逐級冷卻冷凝，先分離出亞鐵的氯化物，再分離中沸點的氯化物三氯化鐵，然后用冷四氯化鈦噴淋等辦法冷凝收集低沸點的氯化物四氯化鈦（內含四氯化硅和三氯氧礬等），經過濾除泥漿，得到粗制四氯化鈦。粗四氯化鈦經除礬（一般用礦物油），再經蒸餾除去四氯化硅等低沸點雜質，得到相對高純度的精制四氯化鈦。高溫下的氯氣和四氯化鈦極具腐蝕性，所以氯化爐即便是采用優(yōu)質耐火材料，其使用壽命也是相對有限的。氯化最初反應的熱量來自于電加熱，采用碳電阻塊，但一旦開始后，氯化反應將放出足夠的熱量，無需進一步外部加熱。事實上，為了控制氯化溫度，加入氯化爐的石油焦和鈦原料的量必須精確。如果氯化爐的溫度太低，原料中的TiO2轉化成TiCl4將不充分，而且未反應的氯氣將通過氯化爐排出。如果溫度太高，氯化爐的材料將融化，氯化爐將被“堵塞”。石油焦中碳的主要目的是將鈦原料脫氧，使所含金屬氯化。只有在存在還原劑的條件下，才能氯化TiO2。核心設備是氧化反應器。經蒸發(fā)預熱的精制四氯化鈦、經預熱的氧氣以及反應所必需的成核劑、晶型轉化促進劑等反應物以各種方式加入氧化反應器。氧化反應引發(fā)溫度在800℃以上，主反應一般在13001800℃進行。從反應器出來的氣流（夾帶著反應生成的二氧化鈦顆粒）用低溫的循環(huán)氯氣驟冷到700℃以下，再經沿程管路冷卻到200℃，逐級用旋風分離器和布袋收集器將二氧化鈦從氯氣中分離出來，二氧化鈦經脫氯處理后送后處理工序。在將TiCl4氧化成適于鈦白應用的TiO2產品時，對其粒度控制非常嚴密，這是新建廠需解決技術訣竅。在反應溫度下，氯氣和四氯化鈦都有極強的腐蝕性。所以氯化器常用不銹鋼制成并襯有耐火材料。氧化反應必須在氣相中進行，而且最好是溫度剛剛超過600℃。因此，防止TiCl4冷凝到反應器壁上至關重要。通常用較大的反應空間并在TiCl4入口周圍連續(xù)不斷地導入惰性氮氣流，可以達到此目的。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，有時將氯化鋁（AlCl3）加到TiCl4的進料裝置中。氯化鋁氧化成氧化鋁（Al2O3）,以細粒形式固化，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，洗掉的氯被轉化成了鹽酸。最后，%的蒸汽進一步處理，消除微量的氯和吸附在TiO2粒子上的鹽酸。后處理工段由打漿、研磨、化學品制備、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粉料進入打漿槽，分散劑、脫鹽水計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砂磨機進料槽再分散后，經砂磨機進料泵打入砂磨機，研磨成粒徑小于1μm的漿料，磨后漿料送入磨后貯槽，經料漿分級泵送至分級器分級，粗料返回砂磨機，細料自流至表面處理罐。研磨工序來的漿料經計量后進入表面處理罐，再計量加入化學品制備工序來的各種表面處理劑，反應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，葉濾機在吸片槽內真空吸濾，完成上片后，橋吊吊起葉濾機,放入充滿脫鹽水的水洗槽中進行漿料洗滌。洗滌合格后橋吊吊起葉濾機在卸料槽中卸下漿料。卸料槽卸下的漿料進入均質器打漿均勻后，經隔膜泵送入噴霧干燥器，在干燥器內離心霧化后，由熱風爐送入的熱風干燥漿料，出干燥器的尾氣在袋濾器內分離下粉料，熱風經排風機排入大氣，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氣流輸送系統送入汽粉前料倉，料倉下設置螺旋輸送機輸送粉料進入汽流粉碎機，在汽流粉碎機入口處用移動泵向粉料中加入粉碎助劑，在汽流粉碎機內用中壓過熱蒸汽作為工質，出汽流粉碎機物流進蒸汽旋風分離粉料，出蒸汽旋風尾氣流進高溫袋濾器再分離出夾帶的TiO2粉料，出高溫袋濾器氣流經噴水激冷后進入洗滌器，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汽液分離器，由排風機排入大氣。由蒸汽旋風收集的粉料由空氣風機鼓入空氣流態(tài)化，粉料被空氣冷卻，物流進入冷卻旋風分離出粉料，出冷卻旋風氣流進袋濾器再分離夾帶粉料，出袋濾器氣流由排風機排入大氣。由冷卻旋風、袋濾器收集的粉料進入成品包裝工序。微粉碎工序來的TiO2成品進入螺旋輸送機，送入成品料倉；可根據需要供25kg/袋包裝機使用，或供1000kg/袋包裝機使用。出包裝機包裝好
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