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