硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法技术

本发明专利技术公开了一种硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，包括：S1、通待冷钛液，热交换管道通入冷循环液，结晶，分离；S2、通待冷钛液，热交换管道通入55

【技术实现步骤摘要】
硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法


[0001]本专利技术涉及硫酸法钛白生产
更具体地说，本专利技术涉及一种硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法。

技术介绍

[0002]在硫酸法钛白生产中，钛液中的硫酸亚铁结晶主要有冷冻结晶和真空结晶两种工艺，其中行业内采用冷冻结晶分离硫酸亚铁的普遍方法是：经沉降干净的约50℃钛液打入带热交换盘管和机械搅拌的冷冻锅，待入锅的钛液达到规定的液位，即停止进料，正常开启机械搅拌；往热交换盘管中通入12℃左右的冷水将冷冻锅中的钛液冷却到约22℃；在连续的搅拌下，大量的硫酸亚铁结晶析出与钛液形成均匀的固液混合物，达到了硫酸亚铁结晶分离的要求；冷冻锅中的钛液与硫酸亚铁结晶的固液混合物排出，流入离心机进行固液分离，硫酸亚铁固体经适量冷水洗涤干净成为副产品包装待销，含钛的洗涤液混入分离出的钛液中送入下一道工序加工，完成整个硫酸亚铁的结晶分离作业。
[0003]在上述冷冻结晶分离硫酸亚铁的过程中，放完钛液和硫酸亚铁结晶固液混合物的冷冻锅，其热交换盘管外壁牢固地粘结着一层致密的硫酸亚铁结晶，是热传导的阻碍层，需清洗干净才能恢复盘管的良好换热性能。现有技术中，对盘管及锅壁的清洗作业主要包括两大步骤，一是用少量的冷水淋洒盘管的亚铁和锅壁回收其粘附的钛成份直接混入待分离的冷却钛液中，这个环节可增加钛回收率，但也降低待分离钛液中二氧化钛浓度；二是用0.25MPa压力的清水，清洗牢固粘结在盘管上的致密的硫酸亚铁结晶，这个作业平均每生产一吨TiO2要耗时10分钟，消耗水量0.6m3，增加七水硫酸亚铁的排放量100kg，同时损失二氧化钛回收率；清洗干净盘管，把各种阀门调整到要求的状况，重新打入经沉降干净的钛液，又开启新一轮的冷冻结晶作业。清洗的方式降低了待分离钛液中二氧化钛的含量，丢失了盘管上硫酸亚铁晶体粘附的二氧化钛而降低了二氧化钛回收率，飞溅的洗涤酸水容易伤人并腐蚀周边的设备构建物，酸雾呛人，污染物排放量增加，操作人员的劳动强度大等问题。但到目前为止，还未见过有关的解决方案或办法的报道或公开。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，其在待冷钛液冷却后可方便、快速去除热交换盘管外壁上粘结的一层硫酸亚铁结晶，完全省略了传统靠人工清洗冷冻锅热交换盘管来恢复其热交换性能的作业，节约了人力，降低了生产成本，提高了冷冻结晶环节的二氧化钛回收率，避免了人工清洗过程中酸性洗涤液的飞溅，极大地减轻了冷冻锅周边的设备及构件物的腐蚀，消除了酸性洗涤水飞溅伤人的事故发生。
[0005]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，包括：
[0006]S1、通待冷钛液，热交换管道通入冷循环液，结晶，分离；
[0007]S2、通待冷钛液，热交换管道通入55-75℃的循环液，至硫酸亚铁结晶溶解，热交换管道再通冷循环液，结晶，分离；
[0008]重复上述S2步骤。
[0009]优选的是，所述冷循环液的温度为8-15℃。
[0010]优选的是，所述冷循环液为水。
[0011]优选的是，所述冷循环液包括：温度为20-30℃的水和温度为8-15℃的水；具体操作为，先在热交换管道中通20-30℃的水，使待冷钛液降温至30-40℃，再向热交换管道中通8-15℃的水，使待冷钛液继续降温至20-25℃，析出硫酸亚铁结晶。
[0012]优选的是，所述热交换管道为盘管。
[0013]优选的是，所述冷循环液的流速为：4.0-4.8m/s。
[0014]优选的是，所述55-75℃的循环液的流速为：5.0-6.0m/s。
[0015]优选的是，通入的待冷钛液中硫酸亚铁的含量不超过400g/L。
[0016]优选的是，所述盘管每一层之间的高度为80mm。
[0017]优选的是，所述S1和所述S2步骤在冷冻锅中进行，所述冷冻锅包括：
[0018]锅体，所述锅体顶部设有进液口，底部设有出液口；
[0019]盘管，其设在所述锅体内，所述盘管一端向上伸出所述锅体外并与所述锅体转动连接，另一端连接一出水管且与所述出水管转动密封连接；所述盘管伸出所述锅体外的一端转动密封连接有一进水管，所述出水管穿过所述锅体顶部伸出所述锅体外；
[0020]电机组件，其设在所述冷冻锅上方，包括竖直的电机、与所述电机输出轴同轴固接的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的水平的第二齿轮，所述第二齿轮与所述盘管位于所述锅体外的一端同轴固接；
[0021]刮料组件，其设在所述锅体内，包括竖直的刮板以及分设在所述刮板上下两侧的一对支杆；所述刮板位于所述盘管外并靠近所述盘管外壁，所述刮板的高度大于所述盘管的高度；所述支杆一端穿过所述锅体并与所述锅体转动连接，另一端与一竖直支板转动连接，所述竖直支板的顶部与所述锅体顶部内壁固接，每一支杆外壁上设有螺纹，所述螺纹上同轴螺接有滑块，一对滑块相对的一面均与所述刮板的一对应端部固接。
[0022]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0023]第一，本专利技术通过在冷冻锅内加入待冷钛液以及在热交换盘管内通入循环热水，能将热交换盘管上粘结的硫酸亚铁结晶溶解，提高了热交换盘管的热交换效率和其使用寿命，完全省略了传统靠人工清洗冷冻锅热交换盘管来恢复其热交换性能的作业，节约了人力，降低了生产成本；避免了人工清洗过程中酸性洗涤液的飞溅，极大地减轻了冷冻锅周边的设备及构件物的腐蚀，消除了酸性洗涤水飞溅伤人的事故发生。
[0024]第二、本专利技术通过先用20-30℃的循环水第一次降温，再用8-15℃的循环冷水第二次降温，节约了循环水用量，降低了生产成本。
[0025]第三、本专利技术采用通入待冷钛液和循环热水溶解粘结在热交换盘管上的硫酸亚铁结晶，与之前清洗冷冻锅热交换盘管去除硫酸亚铁结晶的方法相比，避免了清洗盘管上的硫酸亚铁晶体回收其粘附的钛而造成待分离钛液的稀释，从而降低了待分离钛液中的二氧化钛浓度降低的情况，同时提高了冷冻结晶环节的二氧化钛回收率。
[0026]第四、本专利技术中不需要清洗冷冻锅热交换盘管，也就不存在清洗溶解热交换盘管
4.8m/s，所述热循环水的流速为5.0-6.0m/s，所述待冷钛液中硫酸亚铁的含量不超过400g/L。
[0040]<实施例2>
[0041]S1、通待冷钛液，热交换管道通入冷循环液，结晶，分离；
[0042]S2、通待冷钛液，热交换管道通入55-75℃的循环液，至硫酸亚铁结晶溶解，热交换管道再通冷循环液，结晶，分离；
[0043]重复上述S2步骤；
[0044]具体的，待冷钛液的温度为50℃，经沉降干净的钛液通入带热交换盘管和机械搅拌的冷冻锅内，待入锅的钛液达到规定的液位，即停止进料，正常开启机械搅拌，这里，待冷钛液的体积为13立方米；往热交换盘管中通入12℃的冷循环水，使冷冻锅中的钛液冷却至22℃，在连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通待冷钛液，热交换管道通入冷循环液，结晶，分离；S2、通待冷钛液，热交换管道通入55-75℃的循环液，至硫酸亚铁结晶溶解，热交换管道再通冷循环液，结晶，分离；重复上述S2步骤。2.如权利要求1所述的硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，所述冷循环液的温度为8-15℃。3.如权利要求1所述的硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，所述冷循环液为水。4.如权利要求3所述的硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，其特征在于，所述冷循环液包括：温度为20-30℃的水和温度为8-15℃的水；具体操作为，先在热交换管道中通20-30℃的水，使待冷钛液降温至30-40℃，再向热交换管道中通8-15℃的水，使待冷钛液继续降温至20-25℃，析出硫酸亚铁结晶。5.如权利要求1所述的硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，其特征在于，所述热交换管道为盘管。6.如权利要求1所述的硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，其特征在于，所述冷循环液的流速为：4.0-4.8m/s。7.如权利要求1所述的硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶分离处理方法，其特征在于，所述55-75℃的循环液的流速为：5.0-6.0m/s。8.如权利要求1所述的硫酸法钛白生产的硫酸亚铁结晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绍海，
申请(专利权)人：中国有色集团广西平桂飞碟股份有限公司，
类型：发明
国别省市：