CN107686126A - 一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法 - Google Patents

一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法 Download PDF

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周春勇
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Abstract

本发明涉及一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，偏钛酸进行碱溶前，依次进行碱中和处理和洗涤处理；所述碱中和处理是指用碱性化合物调整偏钛酸的PH；所述洗涤处理是指用洗水降低偏钛酸中的硫酸根含量。本发明通过碱中和、洗涤的方法预处理偏钛酸后，再进行碱溶制备煅烧晶种，大大降低了常规的偏钛酸碱溶料浆的粘度，改善搅拌效果；本发明通过降低碱溶料浆粘度，降低电机负荷，节约电能。

Description

一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法
技术领域
本发明涉及一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，属于硫酸法钛白粉生产中煅烧晶种制备条件改善的方法领域。
背景技术
硫酸法钛白粉生产过程中为了改善偏钛酸煅烧质量，需要添加煅烧晶种。煅烧晶种又叫二次晶种，是金红石转化的促进剂，降低金红石转化的温度，同时在偏钛酸的煅烧过程中可以对晶型进行整理和改善，使颗粒表面更加光滑，提高产品的着色力，使煅烧产品比较脆，有利于粉碎。
在本领域中，煅烧晶种的制备工艺基本相同，都是采用钛白粉生产的中间体偏钛酸为原料，进行碱溶、洗涤、（中和、洗涤）、酸溶、冷却等主要步骤，得到金红石型晶体。在煅烧晶种制备过程中，碱溶作为一个重要环节，对晶种的质量好坏起到重要作用。
在制备煅烧晶种过程中，偏钛酸碱溶的碱浓度40~50%，偏钛酸浓度28~32%，随着碱溶温度升高和时间延长，碱溶料浆的粘度增大，会影响碱溶搅拌效果和钛酸钠质量，同时增大了搅拌电机负荷。尤其随着温度提高和时间延长，碱溶料浆的粘度逐渐增大，为了改善搅拌效果，在碱溶保沸阶段，必须增大搅拌强度，将会增加电机负荷，否则会降低碱溶质量，影响最终晶种质量。而在已经公开的技术中，并没有针对上述问题而作出的技术改进。
另外，在碱溶步骤中，钛酸钠过滤形成的滤液，主要为15~20%NaOH和10%Na2SO4混合溶液，一般简称为碱溶滤液，因碱含量偏低或可溶性杂质多，早期大多数钛白粉企业都未将其回收利用， 直接作为副产物排放。但随着钛白粉废副产物利用技术不断提升后，开始关注和实施碱溶滤液的回收利用。但现有技术中的碱溶滤液回收方案都需要进行处理，存在回收成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，具体方案为：
一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，偏钛酸进行碱溶前，依次进行碱中和处理和洗涤处理；所述碱中和处理是指用碱性化合物调整偏钛酸的PH；所述洗涤处理是指用洗水降低偏钛酸中的硫酸根含量。
本发明还公开了一种具体的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，包括以下步骤：
A将经过漂白预处理后的偏钛酸进行打浆，得到偏钛酸浆料；
B在步骤A得到的偏钛酸浆料中加入碱性化合物并搅拌，进行碱中和处理；
C将步骤B碱中和处理后的偏钛酸料浆进行过滤和洗涤处理。
进一步的，所述碱中和处理的终点为偏钛酸料浆PH ≥5。
进一步的，所述碱中和处理的终点为偏钛酸料浆PH为6～8。
进一步的，所述碱性化合物为碳酸盐、氢氧化物或氨水中的一种或几种。
进一步的，所述碱性化合物为碱溶步骤中回收的滤液。使用碱溶滤液对偏钛酸进行碱中和处理后再进行碱溶，既可以降低碱溶粘度，又可以实现对碱溶滤液的低成本回收。
进一步的，所述洗涤处理的终点为滤液洗水中的硫酸根含量≤5g/L。
进一步的，所述洗涤处理的终点为滤液洗水中的硫酸根含量≤2g/L。
本申请的发明人在长期研究后发现，造成偏钛酸碱溶料浆粘度大的原因主要有：（1）偏钛酸含有8~12%的结合和（或）吸附硫酸，将偏钛酸团聚为长链大分子多聚体；（2）采用的浓度较高的碱溶液和偏钛酸，碱溶料浆浓度过高；（3）因偏钛酸含有8~12%的硫酸，加入浓碱后，形成12~18%硫酸钠，硫酸根含量偏高，也会造成粘度高。
针对上述原因，本发明采取的技术方案是在碱溶前对偏钛酸进行预处理，用碱中和处理和洗涤处理的方法脱除偏钛酸中的部分吸附硫酸。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明通过碱中和、洗涤的方法预处理偏钛酸后，再进行碱溶制备煅烧晶种，大大降低了常规的偏钛酸碱溶料浆的粘度，改善搅拌效果，可以提高煅烧晶种的质量；
2、本发明通过降低碱溶料浆粘度，降低电机负荷，节约电能。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例 1
偏钛酸漂白至Fe≤50ppm，打浆，加入氢氧化钠溶液，调节pH=5，搅拌30min后，过滤，洗涤，至滤液洗水中硫酸根含量≤2g/L，中和后的偏钛酸打浆，按照煅烧晶种工艺进行碱溶，测试碱溶料浆粘度。
实施例2
偏钛酸漂白至Fe≤50ppm，打浆，加入碳酸钠钠溶液，调节pH=6，搅拌30min后，过滤，洗涤，至滤液洗水中硫酸根含量≤3g/L，中和后的偏钛酸打浆，按照煅烧晶种工艺进行碱溶，测试碱溶料浆粘度。
实施例 3
偏钛酸漂白至Fe≤50ppm，打浆，加入氨水溶液，调节pH=8，搅拌30min后，过滤，洗涤，至滤液洗水中硫酸根含量≤5g/L，中和后的偏钛酸打浆，按照煅烧晶种工艺进行碱溶，测试碱溶料浆粘度。
实施例 4
偏钛酸漂白至Fe≤50ppm，打浆，加入氢氧化钠溶液，调节pH=10，搅拌30min后，过滤，洗涤，至滤液洗水中硫酸根含量≤1g/L，中和后的偏钛酸打浆，按照煅烧晶种工艺进行碱溶，测试碱溶料浆粘度。
实施例 5
偏钛酸漂白至Fe≤50ppm，打浆，加入碱溶滤液，调节pH=5，搅拌30min后，过滤，洗涤，至滤液洗水中硫酸根含量≤5g/L，中和过滤后的偏钛酸打浆，按照煅烧晶种工艺进行碱溶，测试碱溶料浆粘度。
实施例 6
偏钛酸漂白至Fe≤50ppm，打浆，加入碱溶滤液，调节pH=5，搅拌30min后，过滤，洗涤，至滤液洗水中硫酸根含量≤5g/L，中和过滤后的偏钛酸打浆，按照煅烧晶种工艺进行碱溶，测试碱溶料浆粘度。
对比例
偏钛酸漂白至Fe≤50ppm，打浆，按照煅烧晶种工艺进行碱溶，测试碱溶料浆粘度。
实施例1～6以及对比例的碱溶料浆粘度测试结果如表1所示，从表中可以看出，本方法可以明显降低偏钛酸碱溶料浆的粘度。
表1 偏钛酸碱溶料浆粘度测试结果
碱溶料浆粘度
实例1 450 mPa.s
实例2 410 mPa.s
实例3 425 mPa.s
实例4 430mPa.s
实例5 420 mPa.s
实例6 450 mPa.s
对比例 1200 mPa.s

Claims (8)

1.一种降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于：偏钛酸进行碱溶前，依次进行碱中和处理和洗涤处理；所述碱中和处理是指用碱性化合物调整偏钛酸的PH；所述洗涤处理是指用洗水降低偏钛酸中的硫酸根含量。
2.根据权利要求1所述的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A将经过漂白预处理后的偏钛酸进行打浆，得到偏钛酸浆料；
B在步骤A得到的偏钛酸浆料中加入碱性化合物并搅拌，进行碱中和处理；
C将步骤B碱中和处理后的偏钛酸料浆进行过滤和洗涤处理。
3.根据权利要求1或2所述的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于：所述碱中和处理的终点为偏钛酸料浆PH ≥5。
4.根据权利要求3所述的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于：所述碱中和处理的终点为偏钛酸料浆PH为6～8。
5.根据权利要求1或2所述的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于：所述碱性化合物为碳酸盐、氢氧化物或氨水中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于：所述碱性化合物为碱溶步骤中回收的滤液。
7.根据权利要求1或2所述的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于：所述洗涤处理的终点为滤液洗水中的硫酸根含量≤5g/L。
8.根据权利要求7所述的降低偏钛酸碱溶料浆粘度的方法，其特征在于：所述洗涤处理的终点为滤液洗水中的硫酸根含量≤2g/L。
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