一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法技术

本发明专利技术属于钛白粉生产技术领域，公开了一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法，包括以下步骤：1）将一水硫酸亚铁与沉清钛液混合，得到混合浆料；2）将所述混合料浆通入结晶器中，冷却降温，得到结晶料浆；3）将所述结晶料浆进行固液分离，得到水解钛液和七水硫酸亚铁；4）将所述七水硫酸亚铁进行离心洗涤，得到七水硫酸亚铁产品和洗涤液；5）将所述洗涤液返回至沉清钛液槽与沉清钛液混合待用。该方法将一水硫酸亚铁用于水解钛液的生产，既可降低结晶降温能耗及钛液浓缩能耗成本，又可实现一水硫酸亚铁和离心洗涤液的高效回收利用，缩短了生产周期，具有高效快捷、节能降耗和资源化利用的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法
本专利技术属于钛白粉生产
，具体涉及一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法。
技术介绍
钛白粉以其无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度、以及良好的遮盖力和着色力被广泛应用于许多领域，如涂料、油墨、塑料、橡胶、纸张、陶瓷和合成纤维等行业。目前，我国的钛白粉主要采用硫酸法生产工艺。硫酸法钛白粉生产过程主要是酸解、沉降、结晶、浓缩、水解、漂白、煅烧、包膜、汽粉等，结晶工序的目的是除去钛液中的亚铁，将其以硫酸亚铁结晶的形式除去，而目前钛白粉行业应用较多的为冷却结晶，此结晶工艺能耗高，单位结晶器处理能力低，在结晶料浆固液分离后，所得钛液浓度达不到水解要求，还需要进行浓缩提浓，这既要消耗大量的能耗，又延长了生产周期，是极为不划算的。在硫酸钛白生产过程中，会产生大量的一水硫酸亚铁，其中含有约15%的硫酸，单独处理后再外卖，既是一种浪费，又会增加成本，因此，将废副一水硫酸亚铁资源化利用起来，是十分必要的。另外，在目前硫酸钛白生产过程中，七水硫酸亚铁离心洗涤液是返回至酸解浸取工段，这种做法是不经济的，造成了较多的经济浪费，因而，优化离心洗涤液使用途径也是十分必要的。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法，将一水硫酸亚铁用于水解钛液的生产，并将离心洗涤液直接回收用于沉清钛液结晶，利用低温一水硫酸亚铁及回收低温离心洗涤液与高温沉清钛液混合，实现了沉清钛液高效低能耗降温，节约了结晶蒸汽成本；同时，一水硫酸亚铁转晶为七水硫酸亚铁，带走了钛液中部分水分，又保证了硫酸亚铁结晶粒径较大，可有效提高结晶钛液浓度，达到水解所需浓度，实现转台过滤钛液无需浓缩直接水解，节省浓缩成本；将离心洗涤液用于前端酸解浸取改为直接用于后端沉清钛液结晶工序，实现了离心洗涤液的高效快捷回收利用，节约了生产周期，综合而言，本方法既可降低结晶降温能耗及钛液浓缩能耗成本，又可实现一水硫酸亚铁和离心洗涤液的高效回收利用，缩短了生产周期，具有高效快捷和节能的特点。本专利技术提供了一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法，包括以下步骤：1）将一水硫酸亚铁与沉清钛液混合，得到混合浆料；2）将所述混合料浆通入结晶器中，冷却降温，得到结晶料浆；3）将所述结晶料浆进行固液分离，得到水解钛液和七水硫酸亚铁；4）将所述七水硫酸亚铁进行离心洗涤，得到七水硫酸亚铁产品和洗涤液；5）将所述洗涤液返回至沉清钛液槽与沉清钛液混合待用。优选地，所述一水硫酸亚铁与沉清钛液混合的质量比为1︰15-1︰20。经实验得出，一水硫酸亚铁与沉清钛液采用此质量比混合，可满足沉清钛液的结晶要求，同时使一水硫酸亚铁转晶完全。如果一水硫酸亚铁过低时结晶后钛浓度达不到水解要求，如果过高时一水硫酸亚铁短时间内不能完全转晶为七水硫酸亚铁。本专利技术中，沉清钛液的钛浓度为130-135g/L，采用本专利技术的方法结晶并固液分离后，结晶钛液浓度可达到水解所需浓度190-195g/L。根据本专利技术，步骤2）中，冷却降温的条件包括：降温至20-25℃，并保温10min。优选地，步骤3）中，通过转台对结晶料浆进行固液分离。优选地，步骤4）中，离心洗涤时，洗涤水的加入比例为七水硫酸亚铁质量的3-5%。本专利技术中未加以限定的工艺参数均选用本领域的常规方式进行，例如，转台固液分离、离心洗涤等操作。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术将一水硫酸亚铁加入沉清钛液中进行冷却结晶，实现沉清钛液结晶和一水硫酸亚铁转晶为七水硫酸亚铁同步进行，既实现了一水硫酸亚铁转晶为七水硫酸亚铁和沉清钛液的结晶除铁，又带走钛液中部分水分，提高了结晶钛液的浓度，结晶后钛液的浓度相比原来的工艺提升10-15g/L，达到了水解所需浓度。2、本专利技术将离心洗涤液直接返回与沉清钛液混合，实现了沉清钛液迅速降温，与加入的低温一水硫酸亚铁共同作用，实现了高效便捷降低沉清钛液温度，可节约结晶能耗成本。3、通过采用本专利技术的方法，结晶钛液不再需要浓缩便可直接进行水解，省去了结晶钛液浓缩工序，节省了浓缩成本，缩短了生产周期，也可将废副一水硫酸亚铁再利用，实现了硫酸钛白低成本生产，本专利技术的方法是一种高效、快捷、节能地水解钛液生产方法。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1-3用于说明本专利技术的一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法。实施例1将一水硫酸亚铁与沉清钛液（钛浓度为130g/L）按照质量比1︰15混合，然后通入结晶器中冷却降温至20℃，并保温10分钟，然后通过转台进行固液分离，测定过滤钛液浓度191g/L，然后送至水解钛液槽待用；将转台七水硫酸亚铁通过离心机进行离心洗涤，洗涤水加量为七水硫酸亚铁质量的3%，得到七水硫酸亚铁产品和离心机洗涤液，将离心机洗涤液打至沉清钛液槽与沉清钛液混合。实施例2将一水硫酸亚铁与沉清钛液（钛浓度为135g/L）按照质量比1︰20混合，然后通入结晶器中冷却降温至25℃，并保温10分钟，然后通过转台进行固液分离，测定过滤钛液浓度195g/L，然后送至水解钛液槽待用；将转台七水硫酸亚铁通过离心机进行离心洗涤，洗涤水加量为七水硫酸亚铁质量的5%，得到七水硫酸亚铁产品和离心机洗涤液，将离心机洗涤液打至沉清钛液槽与沉清钛液混合。实施例3将一水硫酸亚铁与沉清钛液（钛浓度为132g/L）按照质量比1︰17，然后通入结晶器中冷却降温至23℃，并保温10分钟，然后通过转台进行固液分离，测定过滤钛液浓度192g/L，然后送至水解钛液槽待用；将转台七水硫酸亚铁通过离心机进行离心洗涤，洗涤水加量为七水硫酸亚铁质量的4%，得到七水硫酸亚铁产品和离心机洗涤液，将离心机洗涤液打至沉清钛液槽与沉清钛液混合。对比例1将沉清钛液（钛浓度为132g/L）通入结晶器中冷却降温至23℃，并保温10分钟，然后通过转台进行固液分离，测定得到的过滤钛液浓度为180g/L，将过滤钛液送至浓缩工序提浓至190-195g/L，然后送至水解钛液槽待用；将转台七水硫酸亚铁通过离心机进行离心洗涤，洗涤水加量为七水硫酸亚铁质量的4%，得到七水硫酸亚铁产品和离心机洗涤液，将离心机洗涤液打至酸解浸取工序使用。实施例及对比例的对比可知，通过本专利技术方法，通过低温一水硫酸亚铁和低温离心洗涤液与沉清钛液混合，实现了沉清钛液高效快捷降温，节省了结晶能耗成本，同时实现了一水硫酸亚铁在钛液结晶过程转晶为七水硫酸亚铁，带走了钛液中部分水分，提高了结晶钛液浓度至水解所需浓度，结晶钛液不再需要浓缩便可直接进行水解，节约了浓缩成本，缩短生产周期，降低了钛白粉生产成本，实现了废副一水硫酸亚铁的再利用和离心洗涤液的高效回用，是一种高效快捷，低能耗，资源化利用的方法。...

【技术保护点】
1.一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）将一水硫酸亚铁与沉清钛液混合，得到混合浆料；/n2）将所述混合料浆通入结晶器中，冷却降温，得到结晶料浆；/n3）将所述结晶料浆进行固液分离，得到水解钛液和七水硫酸亚铁；/n4）将所述七水硫酸亚铁进行离心洗涤，得到七水硫酸亚铁产品和洗涤液；/n5）将所述洗涤液返回至沉清钛液槽与沉清钛液混合待用。/n

【技术特征摘要】
1.一种一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将一水硫酸亚铁与沉清钛液混合，得到混合浆料；
2）将所述混合料浆通入结晶器中，冷却降温，得到结晶料浆；
3）将所述结晶料浆进行固液分离，得到水解钛液和七水硫酸亚铁；
4）将所述七水硫酸亚铁进行离心洗涤，得到七水硫酸亚铁产品和洗涤液；
5）将所述洗涤液返回至沉清钛液槽与沉清钛液混合待用。


2.根据权利要求1所述的一水硫酸亚铁辅助结晶生产水解钛液的方法，其特征在于：所述一水硫酸亚铁与沉清钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹鹏，任桂龙，陈翔，周春勇，吴彭森，何俊，
申请(专利权)人：龙佰四川钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51