您所在的位置: 上海有色 > 有色金属产品库 > 钛白粉生产工艺 > 钛白粉生产工艺百科

钛白粉生产工艺百科

钛白粉最新生产工艺

2019-02-15 16:44:47

2002年4月23日,美国俄特尔纳米材料公司(Altair Nanomaterials Inc.)申请了发明专利。该工艺既不是硫酸法出产工艺,又不是氯化法出产工艺,应该说是法出产工艺,其工艺流程如下图所示:浸取钛铁矿,别离不溶的残渣。浸取液进行高价铁还原为贱价铁,冷却结晶出氯化亚铁,别离氯化亚铁;别离出氯化亚铁后的含钛浸取液进行第一次溶剂萃取,萃取相为含钛和高铁溶液,萃余相为含亚铁的水溶液,回来工艺用于再生,回到浸取工序;含钛的萃取相进行第2次萃取,萃取相为含钛的水溶液,萃余相为含高铁的水溶液,回来再生工序;通过萃取提纯后的氯化钛溶液进行水解,最好的水解方法是喷雾加热水解,得到偏钛酸,气相的和水回来再生体系。水解后的偏钛酸进行煅烧、湿磨、无机包膜、过滤洗刷、枯燥、汽粉和包装。该工艺可出产纳米钛、锐钛型和金红石型钛。对冷却结晶别离出的氯化亚铁进行热解得到氧化铁固体,气体为氯化氢和水蒸气回来开端的浸取工序。其特征是循环运用,副产品只发生氧化铁渣。    该公司为美国纳斯达克上市公司,1999年从总部设在澳大利亚的BHP公司购买新工艺技能和试验设备,为加强新工艺的开发,2001年将参加研讨的15位科学家聘请到俄特尔继续进行新钛出产工艺研讨,2002年第一个专利在美国同意。1910年是克洛朗斯硫酸法的时代,1950年是杜邦氯化法的时代,21世纪是俄特尔法的时代。    该公司称新工艺出产钛的长处有:运用低成本的钛质料;能量消耗低;既可按需求出产锐态型,也可出产金红石型产品和纳米级钛;废物发生少,无需深井填埋;比硫酸法和氯化法出产成本低;而出资费用与其适当。    该出产工艺仅完成了每天5t的中试试验,其工业化的规划出产设备还得静候喜报。

钛白粉生产工艺技术——后处理

2019-02-15 16:44:47

不管从硫酸法锻烧,仍是从氯化法氧化之后所发作的钛是非常纯的产品,但作为颜料填料并不运用这种产品,一般依据不同的商场用处如涂料、塑料和造纸需进行后处理。其意图是改进其运用功能,如进步钛的耐候性;进步钛在不同介质溶剂、塑料、水溶性乳胶中的分散性;进步钛潮湿性;进步遮盖力及光泽。    后处理首要有湿磨、无机包膜、洗刷、枯燥、气流磨及有机包膜和产品包装等工序。    为进步钛的耐候性,进行无机包膜的意图是屏蔽紫外光,阻挠其钛的光催化活性,因此有必要了解光催化原理。    1. Ti02的光催化性质    不管硫酸法仍是氯化法,在二氧化钛晶体构成和成长过程中,均存在晶格缺点(肖特基缺点,Schottky Defect,“氧缺点”)。因为二氧化钛这些晶格缺点,使其表面上存在许多光活化点,在紫外光(UV)的作用下,发作如下光催化反响,如图1所示。    第一步,二氧化钛颗粒吸收紫外光,在其颗粒中发作电荷别离,在导带的负电荷电子e-和在价带的正电荷空穴P+构成激发态。[next]    正是因为Ti02具有的这一特殊的光催化特质,使钛作为颜料在塑料、涂料等的运用中加快老化。所以,除在晶体构成和成长过程中采纳办法补偿和削减其晶格缺点外,有必要对其进行后无机物包膜处理,以屏蔽紫外光形成的光催化作用。此处有必要阐明的是,锐态型二氧化钛因结构与金红石二氧化钛结构的差异,其表面的光活化点更多,光催化作用更强;加之,又没有进行包膜处理,不管用在涂料仍是塑料上乃为不明智之举(至于遮盖力、资源糟蹋等,此处不作逐个赘述)。    2.湿磨    为从硫酸法出产中经转窑煅烧取得的Ti02或从氯化法出产中经氧化后取得的Ti02,在无机或有机分散剂的存鄙人进行湿磨。其湿磨设备首要选用介质磨,有球磨机、珠磨机、砂磨机、重介质磨等。将Ti02集合粒子尽量磨细解聚为原级粒子,以利于进行无机物包膜。此工艺在20世纪90年代开端很多运用,其意图是取得更好包膜处理的颜料功能愈加的钛。    3.无机物包膜与于燥    经湿磨解聚后的Ti02需求进行无机物包膜,以屏蔽紫外光,进步钛的耐候性。常用的无机包膜剂有硅、铝的氧化物及水合氢氧化物。由硅、铝包膜进步了钛的耐候功能,但与之相反的影响了运用时的光泽。由此,近年来已选用错进行混合包膜,到达高耐候、高光泽的颜料运用。无机包膜剂常以氧化物及氢氧化物的方法堆积,并依据其最终产品的用处,选用以松懈或细密膜的方法包覆于Ti02粒子表面,外观见图2。其反响原理如下:[next]    在包膜处理时,严格控制反响温度、pH值、时刻,以到达最佳的运用意图。然后将包膜后的料浆进行过滤,用去离子水洗刷至必定的电导率。选用多种枯燥方法如带式枯燥机、喷雾枯燥机等进行枯燥。    4.有机包膜与气流破坏    气流破坏的意图是为得到狭隘粒度规模和优秀颜料功能的钛后处理最终一道工序。现在选用的破坏机大都为扁平式气流破坏机,其气源为16kg的过热蒸汽,并依据产品用处加人必定的有机包膜剂。其意图有二:一是因为破坏后的钛表面能较高,简单从头聚会,需求中和其能量(或谓之表面电位),也起到助磨作用;二是改动其钛的表面物理化学功能,以使其运用在涂料、塑料等物质有更好的配伍性及相容性。有机包膜剂用于涂料有胺、醇胺类、硅烷类;用于塑料有二甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺等。因为有机物结构的复杂性和简单改动并不断的组成新产品,以满意一日千里的涂料、塑料新产品的需求。包膜剂的种类也在不断创新,现已呈现多种有机包膜的新产品、新技术。    5.产品包装    市售的钛一般的包装是选用25kg纸袋或塑编复合纸袋。大规模运用时可用500kg或1000kg大包装。包装袋上标明有产品牌号、规格、合适的标准、用处、出产供应商以及出产批号。国内商场供应大都钛为通用级的,可用于水性涂料、油性涂料、塑料,乃至橡胶或弹性体。运用时应该仔细阅读出产商运用指南,或寻求供应商的辅导,用户购进的钛最合适在什么产品上运用;不然,破绽百出,资源用错当地,钛货品变成废物。

钛白粉生产工艺技术——硫酸法生产工艺技术

2019-02-15 16:44:47

硫酸法技能的首要工艺进程是:    ①TiO2质料用硫酸酸解;    ②沉降,将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中别离出来;    ③水解硫酸氧钛构成不溶水解产品或称偏钛酸;    ④煅烧除掉水分,生成枯燥的纯Ti02。    若选用的开端质料配料的铁含量高或钛含量较低时,则要在净化和水解之间添加去除和收回FeS04·7H20和浓缩钛液工艺进程。    1.酸解    经研磨、枯燥的钛铁矿(含42%-60%的TiO2)和/或酸溶性钛渣(TiO2含量72%一78%)一般在铅衬反响器顶用浓硫酸在150-180℃的温度下酸解。为便于酸解,质料一般要磨到200目左右。需求指出的是,白钛石、人工金红石和金红石不溶解于硫酸,因而不能用硫酸法钛白的出产办法。    酸一料混合物一般用空气进行气流拌和并经过吹人蒸汽加热。大多数出产厂运用浓度为85%-92%的硫酸,剧烈的放热反响在160℃左右就开端了。而某些厂则先进行酸矿预混物料,这样有助于陡峭剧烈的反响。    钛铁矿中的铁含量越高(TiO2含量越低),所用硫酸的稀释程度就越高。对处理岩矿而言,适宜的酸浓度为85%。而处理钛渣,酸中的H2S04一般为91%-92%。为了取得陡峭的反响,不需用比此更浓的硫酸。    之后,钛液被逐步稀释,首先用酸,然后用水。不管酸的浓度怎么,反响固相物的形状都是疏松的多孔饼,其首要组成是Fe2(S04)3和TiOS04(硫酸氧钛)。由于质猜中存在的钒、铬和其他金属要在硫酸中分化,因而多孔饼中也含有这类金属硫酸盐。    酸解反响一般用能装30-40t反响物的酸解罐进行间歇式操作。剧烈的放热反响一般继续约30min,然后将多孔饼固相物冷却3h左右。    硫酸法发生的空气污染大部分来自于酸解。反响中,很多硫氧化物、酸雾和夹藏的未反响质料粒子在很短时间内开释出来。这些放散物被暂时搜集到气体洗刷塔和固体物质除尘体系中。    有些工厂,如美礼联在萨尔瓦多(巴西)、亨兹曼在蒂鲁卡隆(马来西亚)的工厂和钛工业公司在宇部(日本)的工厂以及韩口公司(韩国)为便于更好地操控反响和下降硫氧化物的开释,选用了接连酸解工艺。    接下来是用水和/或稀硫酸将硫酸盐多孔饼浸出。这种饼的分化和三价铁/二价铁的复原一般要进行11-12h,使在酸解罐处的总反响时间达14-15h.    假如以钛铁矿为质料,钛液要用铁屑处理将三价铁(Fe3+)复原成二价铁(Fe2+)。假如以钛渣为根本质料,由于只要Fe2+,故省掉这一步工序。复原继续到发生一些三价钛(Ti3+)停止,意图是使一切的铁在随后各进程中都坚持二价方法。一般目标为2%的Ti3+就行了,大部分钛以四价(Ti4+)方法存在。正如接连酸解相同,复原也可选用接连方法进行。    假如让Fe3+进人水解阶段,它们将吸附在TiO2粒子表面,构成终究钛产品白度目标低。因而,在整个工艺进程中使铁坚持二价形状至关重要。[next]    2.弄清/沉降    冷却酸解液、固体慵懒物质和未反响的质料剩下物溶液从酸解罐的底部悉数排放到宽底的低位沉积池/沉降池中。    此处是将由钛矿杂质构成的可溶性剩下物去掉。这些剩下物或许包含硅石、锆石/硫酸锆、白钛石和/或金红石。加人酪蛋白、淀粉或其他有机絮凝剂,液体便经过简略的重力别离沉积在沉降池中。可溶性剩下物的沉降能够在此阶段辅以硫化锑(SbS3)沉积的方法进行。为此,需在酸解阶段将氧化锑加人到开端的质猜中,沉降时加人以沉积SbS3。    用旋转耙从沉降池中将固体物质去除。一般,在沉降池底部有一集中排放点。固体物质扫除后,先用废酸洗刷以收回未反响的质料,然后用水洗掉残留酸。沉降后的钛液经过精滤除掉纤细的剩下粒子。这些精滤滤渣与从沉降池中搜集的其他固体物合在一起送往答应的堆积场。    整个沉降进程大约8h。    3.绿矾收回    钛液冷却至10℃左右,以便以“绿矾”的方法分出大部分的铁。绿矾首要是FeS04·7H20,稠浊有铬、钒、锰和其他金属硫酸盐。这些金属是开端的质料夹藏的。剩下的Fe2+仍留在钛液中。绿矾能够以红泥浆的方法滤掉。处置绿矾是硫酸法工艺的首要问题之一。在现代化的硫酸法工厂中,绿矾用专门的真空冷冻结晶体系去除,该体系规划为能生成很大的FeS04·7H20晶体,而铬、钒杂质含量最少。大晶体便于处理和贮存,这一点十分重要,由于大多数钛白出产商将收回的绿矾加工成副产品供应,如用做土壤调节剂或水处理剂。    假如只用钛渣作质料,此阶段没有很多的铁分出。这样,钛出产商就防止了随之而来的绿矾处理问题。FeSO4:Ti02的临界比值是7:10。假如钛液的FeSO4含量很高,则在此阶段有必要除掉绿矾。但假如比值小于0.7,则没有必要除绿矾。    绿矾除掉后,余下的钛液一般经过真空蒸发浓缩到25摄氏度时1.67的相对密度。此步之后,假如质料是钛铁矿,钛液的Ti02含量为230g/L。假如质料是钛渣,则TiO2含量为250g/L。虽然经过了分出绿矾除铁,但经过钛铁矿获取的钛液中的铁含量仍高于钛渣钛液。    4.水解    水解工序是硫酸法钛出产十分要害的一步。这一步将可溶性硫酸氧钛在90℃时水解成不溶于水的水合Ti02沉积物,或称偏钛酸。要取得所需粒度的高质量水解产品,必需严格操控比如加热速度、钛液的Fe2+和Ti4+含量以及其他要素等条件。如前所述,防止呈现Fe3+是此环节的要害。    为操控水解速度、水解物的过滤洗刷功能和终究产品的细度及质量目标,需求在水解时加人晶种。晶种的加人方法有两种:本身晶种(Blumenfeld法,1928年)和外加晶种(Mecklenburg法,1930年)。两种方法均能出产出相同质量的产品。[next]    本身晶种是在水解时使用预先加人的水解钛液和水所发生的晶种进行水解工艺,不必别的制备晶种。    外加晶种望文生义是向钛液加人经别的制备的金红石或锐钛型晶种,用以操控水解速度和钛产品的终究晶体类型。为此意图的金红石晶种是用偏铁酸-或纯TiCl4制备,而锐钛型晶种是用偏钛酸、或向钛液加人水或酸发生的。    放下所加的晶种,从硫酸氧钛溶液中沉积出的TiO2为锐钛型。不过,在此阶段加人金红石晶种是为了在煅烧时易于使偏钛酸沉积物转化成的Ti02为金红石型。若选用锐钛型或本身晶种,则在煅烧时要加人金红石型煅烧晶种才有利于金红石Ti02的生成。    偏钛酸的沉积是经过几小时的钛液欢腾到达的。在沉积快结束时,有时要加人必定的水以进步水解率。可是,加人的水过量则会损坏Ti02沉积物的质量,整个水解沉积进程需求3-5h。    水解沉积物浆料经过滤、洗刷后,在复原条件下用硫酸酸浸以除掉终究微量吸附铁和其他金属,即一般所说的漂白,大约7%-8%的S03紧紧吸附在浆猜中,无法洗掉。事实上,要阅历过滤和洗刷,才能将偏钛酸沉积别离出来。硫酸法钛出产的大部分废酸由此发生。    第一次过滤中的滤液(称为“浓废酸”)一般含H2SO4 22%-24%。一般每出产It制品钛要发生8-l0t“浓废酸”。假如以钛渣为质料,这种酸仍含有分化的硫酸亚铁,一起还含有很多的硫酸铝和硫酸镁。    而之后的洗刷和过滤发生的酸废物(称为“稀废酸”),所含H2SO4低于0. 5%。依据水洗和过滤环节的数量,每出产It制品钛发生的稀酸可达60t.    为操控粒度成长,需向偏钛酸参加调节剂,如硫酸钾、磷酸钾和锌。有时还需在此进程中进一步加人金红石晶种以促进煅烧时构成金红石型Ti02。终究用于煅烧的物料是水合TiO2浆料,固含量为35%一50%。    5.煅烧    煅烧是在一个微倾的内燃式回转窑中进行的。在重力效果下,水合Ti02浆料在回转窑中慢慢前移。煅烧温度为900 - 1250摄氏度。为了到达所需的钛类型,实践温度需求按几个等级严格操控。一般出产金红石型钛所需的温度要高一些。经过煅烧环节脱去水分和除掉剩下的微量S03,一起还能够将锐钛型转变成金红石型。煅烧还有助于增强终究钛产品的化学慵懒和断定其粒度,虽然粒度的断定首要是在水解阶段。经过进程取样和对色彩、消色力及粒度的物理检测能够对煅烧进程的严密操控起辅佐效果。    在煅烧阶段,跟着S03和酸雾的扫除,不可防止要夹藏一些纤细的TiO2粒子,缕缕烟气显着可见。因而,工厂有必要设有收回Ti02粒子、除尘和除酸雾的设备,以使煅烧尾气不对环境构成损害。    煅烧后,Ti02经研磨破碎烧结颗粒。这以后,一些钛以未包膜Ti02初品的方法出售用于珐琅、焊条等需求初级产品的应用领域。其首要并且是简直一切的钛厂均要进行的表面处理,即后处理。不过,大多数出产商都是在同一现场进行Ti02的表面处理。仅有少部分供应商进行异地后处理加工。表面处理进程见后三末节叙说。[next]    该工艺所发生的首要废物是废酸(含洗水)和以钛铁矿为质料所产出的FeS04·7H20;废酸一般很稀,H2S04含量低于25%,一些钛出产商极力别离酸解时第一次过滤发生的强酸废物和随后过滤与水洗发生的弱酸废物。硫酸法出产每吨钛发生的副产品及产值如下。    以钛铁矿质料:3-4t FeS04·7H20; 7-8t (23%H2S04)废酸;    以钛渣质料:4-6t (25%H2S04)废酸。    此外,在锻烧阶段,每吨钛有7-8kg S03排人大气或有必要收回以削减对大气污染。

钛白粉生产工艺技术--概述(二)

2019-02-15 16:44:47

钛出产工艺流程如图所示,硫酸法和氯化法是现在钛商业出产的两种办法。

钛白粉生产工艺技术--概述(一)

2019-02-15 16:44:47

自1791年发现钛元素到1918年选用硫酸法商业出产钛以来,至今已有八十多年的出产和商业运用前史,钛出产办法主要有硫酸法和氯化法。    硫酸法是用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反响进行酸解反响,得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉积;再进人转窑锻烧产出Ti02。硫酸法以间歇法操作为主,出产设备弹性大,利于开泊车及负荷调整。但其工艺杂乱,需求近二十几道工艺进程,每一工艺进程有必要严格操控,才干出产出最好质量的钛产品,并满意颜料的最优功能。硫酸法既可出产锐钛型产品,又可出产金红石型产品。    氯化法是用含钛的质料,以氯化高钛渣或人工金红石或天然金红石等与反响生成,经精馏提纯,然后再进行气相氧化;在速冷后,经过气固别离得到Ti02。该Ti02因吸附一定量的氯,需进行加热或蒸汽处理将其移走。该工艺简略,但需在1 000℃或更高条件下氯化,有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、的高腐蚀需求处理,再加上所用的质料特殊,较之硫酸法本钱高。氯化法出产为连续出产,出产设备操作的弹性不大,开泊车及出产负荷不易调整,但其连续工艺出产,进程简略,工艺操控点少,产品质量易于到达最优的操控。再加上没有转窑锻烧工艺构成的烧结,其Ti02原级粒子易于解聚,所以在表观上人们习气以为氯化法钛产品的质量更优异。    硫酸法与氯化法的好坏比较见表 [next]

氯化法钛白粉的生产工艺过程

2019-02-13 10:12:33

氯化法关于硫酸法而言是一个技能进步,它能够高效率的接连化、自动化操作,产品质量好,直接排放的“三废”比硫酸法少得多,这是它能够取而代之硫酸法的根本原因。可是氯化法“三废”少首要取决于它的质料,大部分氯化法工厂运用的质料是TiO2含量95%以上的天然金红石或TiO2含量90%左右的人工金红石和钛渣,只要美国杜邦公司的氯化法工艺运用TiO2含量60%~84%的混合矿,当然这种工艺的“三废”排放量要比运用天然金红石和人工金红石或钛渣工艺的高,氯化法一般只能出产金红石型。     氯化法的工艺流程比硫酸法短得多,首要包含制备、的氧化和二氧化钛的表面处理三大部分。     1、的制备与精制     氯化法对质料的要求比硫酸法严苛得多,它要求运用TiO2含量在90%以上的钛矿,现在常用的有天然金红石矿、人工金红石和高钛渣。氯化法对矿粉的细度和湿度要求比硫酸法严,由于在欢腾氯化时要使质量较重的钛矿和质量较轻的石油焦或焦碳都能顺畅的流态化,矿粉细度的均匀是很重要的,此外湿度大水分含量高,在氯化进程中会发作氯化氢和氯化氧钛,前者会腐蚀设备,后者会阻塞管道、阀门。     二氧化钛的氯化反响是一个可逆的吸热反响,并且有必要有还原剂的存鄙人才干进行,不然温度高达1800℃也无法氯化,反响式如下:                                       TiO2+C+Cl2→TiCl4+CO(CO2)     从上式能够看出反响的副产物不只要CO,也可能有CO2,一般反响温度在700℃以上,以生成CO为主,反响温度在700℃以下,以生成CO2为主,因而测定炉气中的CO/CO2比值,能够把握炉内的氯化情况。     曩昔那种旧式的固定床氯化法,现在已被欢腾化炉替代,固定床需求事先把金红石矿与石油焦按必定份额(钛渣:石油焦:沥青=7:2:1)混捏制团焦化,不利于接连化、自动化操作。大型欢腾氯化炉直径2~6m,内衬耐火砖,枯燥的金红石矿(或钛渣)在氯化炉内先用空气使其流态化,并加热至650℃左右,然后参加枯燥的焦碳或石油焦(金红石:石油焦=78:22),待温度升至900℃时用气化氯替代空气进入欢腾炉内,接着金红石矿(或钛渣)与焦碳(或石油焦)按必定的份额在坚持欢腾床必定高度的情况下连续参加,让氯化反响按必定的速率进行(的气速一般为0.1~0.15m/s)。氯化反响一般维持在950~1000℃,正常出产时运用收回氯,缺乏部分用新鲜氯弥补,假如反响温度超越1000℃,有可能使矿粉与反响的杂质氯化物烧结而形成死床,在这种情况下能够通入枯燥的氮气来降温。     在二氧化钛氯化的一起,矿中的杂质也参加氯化反响生成FeCl3、SiCl4、AlCl3、VOCl3、MnCl2、NbCl5、SnCl2、MgCl2等,在反响气体出来冷却到200℃左右后,大部他杂质的氯化物冷凝在炉灰上而沉降下来,气体经过滤进一步冷凝到-12℃左右以尽可能的收回(通常用冷喷淋),不凝性气体首要是CO、CO2、H2、余氯和微量的,经气体处理设备用碱液吸收后排放。这种粗是一种红棕色的污浊液体,在氯化前要经过蒸馏来精制。     由于卤化物比较简单分级提纯,所以氯化法钛的纯度比硫酸法高,这是它的首要长处之一。TiCl4的沸点是136℃,大都氯化物的沸点都与它有必定的间隔,高于此沸点的首要有FeCl3、AlCl3等,低于此沸点的有SiCl4等,唯有钒的氯化物的沸点与它附近,工业出产中能够用传统的铜丝塔精馏除钒,或用不饱和矿物油处理成不挥发物后,再精馏后取得钒含量(以V2O5计)<×10-6级高纯液体,该液体无色通明、沸点136℃、凝固点-24℃、相对密度(20℃)1.726.     遇水会当即发作激烈的放热反响,发作很多的白色HCl烟雾而污染环境、灼伤皮肤、影响粘膜、损害呼吸道安排、腐蚀设备,因而一切设备都要求严厉密封、禁止走漏。遇水的反响式如下:                                       TiCl4+H2O→TiOCl2+2HCl+Cl     2、的氧化     氧化是氯化法工艺中心,的氧化是气相反响,反响温度高达1400~1500℃左右,TiCl4生成TiO2的反响时间只要几毫秒,不像硫酸法从H2TiO3生成TiO2那样需求煅烧10余小时,其化学反响式如下:                                   TiCl4(气)+O2(气)→TiO2[金红石(固)]+2Cl2(气)     氧化前先将精TiCl4液体在150~200℃下加热气化,分步或一步预热到900~1000℃,氧气相同也要预热到此温度,两者按必定份额一起喷入氧化器内。氧化时的另一个技能要害问题是怎么添加AlCl3,AlCl3是金红石型二氧化钛的成核剂(又能够称为晶种),也是促进剂,不加AlCl3反响生成TiO2粒子较粗(0.6~0.8μm),参加必定量AlCl3(0.9%~1.5%)后所生成的TiO2粒子较细(0.15~0.35μm).参加的方法有:一种是事先把AlCl3溶解在TiCl4内,随TiCl4一起蒸腾气化;另一种方法是在高温下向熔融的金属铝箔或铝粉中通入,所发作的AlCl3蒸气与TiCl4蒸气一起混合进入氧化器内。     由于反响生成的TiO2是在几毫秒(0.05~0.1s)内发作的,所以为了避免TiO2晶体的高温下迅速增长和彼此粘结而结疤,初生的TiO2晶体有必要争剧降温,以极高的流速经过冷却套管用低温循环氯在数秒钟内从1400~1500℃冷却至600℃左右,这一进程也很难把握然后二氧化钛等反响物经旋风分离器进一步冷却后进入高温袋滤器把二氧化钛搜集下来,含氯量在70%~80%左右,可回来氯化工序运用。     为了避免二氧化钛在冷却套管中堆积附着于管壁而下降传热作用,可在管内导入煅烧TiO2或石英砂来清洗,可是煅烧TiO2颗粒粗硬,混入产品中较难除掉,美国专利USP5266108中主张选用压力机或压力辊,把二氧化钛粉末压成细密的二氧化钛颗粒,用这种二氧化钛(用量0.5%~15%)来清洗,很简单从头破碎成普通颜料级二氧化钛的粒度,不影响后加工进程。[next]     由于在氧气中焚烧所放出的热量缺乏以使炉内的物料上升到氧化所需求的温度,因而需求供给辅佐热源协助升温,焚烧的、(或二)及等离子火炬、激光都能够运用,但等离子法能耗太高,所以一般运用或,焚烧时会有部分水分子生成,正好能够成为重生的TiO2晶核,取到一箭双雕的作用。辅佐加热的方法有内加和外加热2种:内加热因要在反庆物的气流中吲入焚烧气体,会使浓度下降而添加循环收回时的难度;外加热由于会形成炉壁过热而结疤的疫病更趋严峻,下表为氧化时的能量转化数据。   氧化时的能量转化温度/℃ΔH/kJ/molΔG/kJ/mollgKp827 1027 1327-174.7 -174.7 -170.9-116.0 -105.4 -90.05.51           注:Kp=P[Cl2]2/P[TiCl4]P[O2]     氧化反响器是氯化法的要害设备,有立式和卧式两种,技能杂乱难度高。首先在高温下腐蚀性很强,在1000℃以上的温度下对一切材料的强度、耐温、耐腐蚀功能要求很严厉,(国外通常用一种报价昂贵的Inconcl 600型镍基合金);其次TiCl4、O2、AlCl3不只混合要均匀,并且混合喷入的速度很快,国外材料介绍为150~200m/s,这样高速混合的工艺和设备难度很大;而要在几毫秒内使用操控反响物的停留时间来调整TiO2的晶粒大小是十分困难的;别的氧化体系有必要紧密正压操作,整个氯化-氧化出产进程闭路联动循环,出产环节紧紧相扣又互相制约,有一处出问题就会影响大局。一条15kt/a的氯化法出产线,以每年300个工作日,2t/h二氧化钛核算,氧化反响器每小时要耗费5t、60m3氧气、0.1t三和3.5t尾氯(浓度80%以上)。     为了避免氧化器的喷嘴和反响器内壁结疤,各供应商研讨了许多方法,首要有喷砂(盐)法、多孔反响器壁法、机械刮刀法、惰性气体保护法等,实践出产中好像喷砂法较多,下图为一种氧化器的示意图。    3、二氧化钛的表面处理     氯化法金红石型二氧化钛也需求进行表面处理,尽管有气相干法表面处理的报导,但实践出产中没有选用,工业上仍以湿法表面处理为主,其处理方法、处理剂和处理进程与硫酸法相同,所不同的是氯化法二氧化钛颜料的表面吸附有少数的余氯,有必要除掉后才干进行表面处理操作。脱氯能够用热空气或含有0.1%的蒸汽处理,接着再用含有空气的蒸汽处理即可到达脱氯的意图,也能够选用水洗的方法除氯。

钛白粉生产工艺技术——氯化法生产技术

2019-02-15 16:44:47

氯化法技能的首要过程如下:    ①氯化,用在复原气氛下氯化钛质料;    ②精馏,冷凝、精馏提纯;    ③氧化,氧化生成Ti02。    一起,还有各种经过水解TiCl4的工艺计划,但这些工艺都无商业经济价值。氧化工艺其优势地点是可循环运用,即此阶段发生的可收回返回到氯化工序中。    1.氯化    在氯化法出产钛工艺中首先要出产(TiC14)。其出产是用钛质料与烧结的石油焦饼和经预热的混合,并在800-1 000摄氏度的温度条件下反反响。其一般的氯化反响器是选用流化床反响器,也有其他的一些反响器。    氯化反响器选用钢衬耐火材料,其内部选用夹套冷却,和在高温条件腐蚀性极强,所以,乃至是选用高质量的耐火材料,其运用寿命也有限。    石油焦中的碳在氯化反响中的首要意图是移走钛矿中的氯,所以尽可能削减与金属反响的氯含量,复原剂存在Ti02的氯总是满足的。    起先的反响热是由电能供给的,运用石墨电极,开端反响时需求很多的热量,在进人氯化反响器时,焦饼与Ti02的份额需求细心操控。温度太低,TiO2变成TiCl4转化率低。其未反响的穿过反响器,而利用率低;温度太高反响器材料将熔融,阻塞气孔。    现在有部分公司具有运用钛精矿和高钛渣或金红石或板钛矿混合进料技能与商业出产能力。其进料的矿可达Ti02 60%含量,其意图是下降质料的出产成本。其他的氯化公司选用掺和质料量不能低于Ti02 85%。并且要求具有低MgO, CaO的天然金红石、人工金红石、钛渣。若Ca, Mg太高,在氯化时,构成液体氯化物如MgCl2、CaCl2会阻塞流化床排渣,形成出产不正常及停产。    从氯化反响出来的气体,不只有TiCl,和二氧化碳,并且有焦饼灰和从质猜中杂质发生的不同氯化衍生物,FeCl3、SiCl4、ZrC13、MnCl2和VOCl3等。从反响器出来,气体经过袋滤气别离尘埃,再经过冷凝器坚持200℃温度别离掉首要的FeC13。倘若选用钛精矿与板钛矿掺和进料,此间别离的FeCl3量显着增多,带来废副处理量大的问题。    2.精馏提纯    此段是冷凝并提纯Ti02气体。该气体从氯化反响器出来后,经过可调喷雾冷却和冷凝;其意图是使气体温度降到13摄氏度,刚好是TiCl4的沸点,在此条件下FeCl2、MnCl2、CaCl2、MgCl2以固体办法别离掉,并得以移出。    冷凝别离出大部分固体杂质后的TiCl4气体依旧含有许多与其沸点相似的杂质如SnCl4、Sicl4、FeCl3、MnCl2和VOC13等,削减这些杂质的量是氯化钛操作之要害因素之一。    别离VOC13是经过用亚铁或矿物油的络合办法进行。用H2S在90℃处理含杂质TiCl4,复原VOCl3成VOCl2,这以后以硫化物的铁、钒沉积别离,将AIC13转化成络合盐而别离掉。    过滤出杂质沉积的TiCl4经过进一步的细心操控蒸馏进行精制,以取得纯的TiCl4,在此处可作为商等第出售,或作为钛厂的中间产品,其质量为98. 5%,首要的微量杂质是CoCl2、SiCl4、VOC13。    3.氧化    此工段是将TiCl4与空气或氧气进行氧化反响,生成纯的TiO2和。氧化温度低于600℃时,其反响速度微乎其微;超越此反响温度反响敏捷添加,终究反响温度范围在1300-1800℃。氧化反响对产品的细度及质量是操控的要害。[next]      与在所运用的氧化温度条件下腐蚀性极强。一般的反响器选用不锈钢衬耐火材料做成。氧化反响热不能坚持满足的反响温度,有必要供给辅佐热量,一般的做法有:①TiC14和氧气/空气与少数蒸汽混合,别离预热到所需的温度,并别离进人反响器;②经过焚烧CO成CO2供给辅佐热;③氧气经过电火花加热。    在氧化时,为添加TiO2的产率,一般加晶种以促进TiO2的生成,AICI3是一个常见的辅佐材料被加到TiC14进猜中,氧化时以固体颗粒的办法生成Al203以供给所需的晶种,也可在氧化时的空气或氧气中喷人液滴,作为晶种以促进TiO2颗粒的生成。    氧化易形成Ti02结疤于反响器器壁、气体进口喷嘴及其他一些表面上,因而,有必要进行防备。在氧化工艺是非常棘手的。生成的TiO2敏捷稳定地黏附在氧化反响器器壁上、进口喷嘴外壁上,并不彻底被气体带走。    一些工厂选用接连的氮气维护其反响器气体进口部分、坚持其冷却以避免Ti02结疤沉积。也有用砂和砂烁防结疤的办法。氧化炉结疤的困难尤其是在小设备上最难战胜。锦州铁合金厂年1.5万吨氯化法钛白设备是现在全球最小的出产设备;经过该厂多年的尽力,已根本战胜氧化炉结疤之困难;由本来几小时运转周期进步到现在的接连运转11天。其除疤办法是氧化炉气膜维护和加盐除疤。    在将反响物料敏捷冷却之后,钛与气体选用旋风、布袋、电除尘等过滤进行别离。排出气体经冷凝收回,以办法贮存,并循环回氯化工段再用。    从滤器中别离出的TiO2含有很多的吸附氯,需经过加热移去,最常用的为蒸汽处理,氯被洗出并转化成,再进一步处理是用含0.1%的蒸汽除去微量的氯和得到TiO2。    TiO2终究从过滤器取出,在水中浆化,进行湿磨,进行解聚,再送人后处理进行加工,其工艺与硫酸法相同。    4.物料平衡    其首要化学反响如下:

硫酸法钛白粉的生产--钛白粉的粉碎

2019-02-15 14:21:16

一、颜料用钛的光学功能首要是取决于颗粒特性和表面性质    颜料用钛首要的光学功能是在于它被涣散在介质中和涂在表面上(作涂料)时的不透明性。与不透明性在不同程度上互相相关的重要光学功能是亮度、白度、色相、消色力和遮盖力。钛的不透明性很大程度上取决于它对光的折射率和颗粒特性。颗粒特性包含粒度、粒度散布和颗粒形状。别的,钛在各种介质中的涣散才干也是很重要的要素。因为在大多数状况下,颜料的光学功能能否充沛显现出来,还取决于钛的涣散性怎么,而涣散性往往又和颗粒特性及表面性质亲近相关。    二、钛的颗粒特性对颜料功能的影响    颗粒特性对颜料功能的影响有以下三方面。    1.颗粒粒度对颜料功能的影响    关于必定波长的人射光,当颜料颗粒巨细为半波长时,对光的散射率最高,也就是不透明度最高。可见光的波长为0.4-0.7μm,故理论上颜料颗粒的最佳粒径为0.2-0.35μm。若颗粒度过小,则发作光的衍射,导致不透明度下降。且颜料功能与散射系数联系甚大。当散射系数在粒径为0. 2μm时为最高,这时颜料的消色力和遮盖力最优,白度和光泽都最好。但各种颜料功能之间有时互相对立,如粒径变小时,耐候性就相应下降,因而关于一些耐候性要求高的颜料,粒径应该恰当大一些。    2.粒度散布对颜料功能的影响    颜料功能优秀的钛,其颗粒的粒度散布宽度应尽或许狭隘,即颗粒粒径在0.2-0.3μm之间的要占绝大多数,而0.lμm以下和0.37μm以上者简直不存在。    3.颗粒形状对颜料功能的影响    颜料的颗粒形状对光散射也有影响,一般粒子为圆形时,散射率最高,对油滑规整的颗粒,其颜料功能最优。要尽或许避免角状颗粒,因其不只光学功能差,并且堆积在一一起,空间体积大,相应的吸油量高。    三、钛需求破坏的原因及破坏的办法    经锻烧的钛大都是粒子的聚结物,需进行破坏才干使粒度到达颜料标准的要求,然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。    颜料钛对颗粒巨细和粒度散布有严厉的要求,因而挑选适宜的破坏设备和工艺流程是很必要的。破坏钛的办法可分为湿式破坏和干式破坏。湿式破坏如湿法球磨及砂磨,均在介质水中进行;干式破坏有雷蒙磨、锤磨、离心磨(全能磨)、流能磨(气流破坏机)等。破坏可选用单一的研磨设备,也可选用由两种或两种以上研磨设备组合运用,如将锻烧物先经雷蒙磨研磨后,再经气流破坏,也可用同一种设备进行屡次破坏,如二次气流破坏。破坏工艺流程的挑选首要取决于钛种类的需求。出产非颜料型产品,如电焊条、冶金、珐琅、电容器级钛时,不强调单个颗粒的粒度,只需求320目筛余物不超越必定规模即可,锻烧物只经过一次干式破坏,如离心磨或雷蒙磨,即可符合要求,有些锐钛型颜料钛也只经过一次干式破坏。    四、离心式破坏机磨粉的原理、影响磨粉作用的要素及取得抱负细度的办法    离心式破坏机的磨粉是借助于物料在破坏机内高速旋转时的离心力的碰击作用,是将固体物料内部的凝聚力战胜而割裂的操作。大块物料割裂成小块物料的操作称为破碎,小块物料变成细粉的操作称为破坏。    在离心式破坏机破坏锻烧物的进程中,物料在机内的碰击办法有三种:一是锻烧品颗粒与机壳的碰击;二是锻烧品颗粒与刀具的碰击;三是锻烧品颗粒之间的碰击,曾经两种碰击办法为主。磨粉的细度就取决于这些碰击的程度。碰击的时机越多,钛的细度越细,离心式破坏机内物料碰击时机的多少是由物料在机内逗留的时刻和物料取得的离心力两个要素决议的。刀具与机壳的距离小,进风量小,物料逗留时刻长,破坏机主机电机的功率大,物料取得的离心力就大。出产中只需操控较小的距离,适宜的进风量和加料量,就能取得较抱负的细度。[next]    五、雷蒙磨破坏的工艺流程    雷蒙磨又称环辊磨,钛工业都用摆轮式环辊磨。雷蒙磨可用来破坏非颜料型钛产品,也可用在颜料钛的一次性破坏和初级破坏上。雷蒙磨破坏钛工艺流程如图1所示。锻烧物从贮料斗接加人雷蒙磨的机体内,此机有竖轴,在轴顶穿插的十字横梁上有自在下悬且附有悬辊的2-6个摆,悬辊除自转外,还随摆一同绕竖轴旋转。竖轴翻滚时,离心力使悬辊紧贴于停止的环形衬垫上。物料在悬辊与衬垫之间经过。大块及未被破坏的物料坠于机底,并被轮子从头将其投掷于翻滚很快的悬辊前的衬环面上,已被破坏的物料为空气流携出,在上部离析器中别离出粗颗粒回来研磨区从头研磨,磨细的钛随气流进人旋风别离器内,别离出的钛自下部星形下料器卸出,制品细度可由调理吹人空气量的巨细来操控,空气经过鼓风机从头回来雷蒙机底部构成闭路循环。如一级旋风别离器达不到要求,则可设备两级旋风别离器,或与布袋收尘器串联。    六、雷蒙磨粉机与离心式破坏机比较所具有的长处    雷蒙磨粉机与离心式破坏机比较具有以下五方面的长处。    ①雷蒙磨粉机不只能够磨钛,也能够磨钛铁矿。    ②因为雷蒙磨内部附有离析器,能够调理细度,因而磨粉的细度好,产品粒度均匀,粗粒子少。    ③因为雷蒙机是经过摆轮离心力对物料的揉捏和研磨而到达破坏意图的,因而其破坏的钛粒子外形比较油滑,粒子较健壮,钛制品的吸油量显着下降,白度和消色力也有所进步。但假如破坏前的钛过于松软,则经破坏后的钛黏性大,简略堵塞管道,简略发作结块。处理的办法是进步风压。    ④产值大、用电省。一台五辊雷蒙磨每小时产值约1吨,而一台Φ600mm型的离心式磨机破坏颜料型钛每小时产值只要160-300kg。破坏非颜料型钛的产值可达1. 5-2.0吨。    ⑤因为离心式破坏机的机体大都用铸铁制成,破坏钛时,机体磨损较严峻,铁的污染有时可使钛中铁的含量增加0.02%左右,严峻影响到钛的色泽和光泽,有的单位选用在内壁堆积碳化钨焊条的办法削减磨损,取得了必定的作用,但污染仍很大,而雷蒙磨的材料磨损的污染就少得多。    七、钛工业常用的气流破坏机、选用的破坏介质及扁平式气流破坏机的作业原理    气流破坏机又称流能磨,是一种功能优胜的超微破坏设备。气流破坏机内的物料在高速气流(等于或超越声速)的作用下,互相发作剧烈磕碰和研磨而被破坏。钛工业常用的气流破坏机有扁平式和环办法两种,选用的破坏介质(气体)为过热蒸汽或高压空气或惰性气体。[next]    扁平式气流破坏机是由上下盖、进料管、喷嘴圈及喷嘴、卸料管、排气管组成。其作业原理为:气流破坏机作业时,高压工质,常用的是高压蒸汽,经过喷嘴进人破坏室,构成高达每秒几百米乃至每秒上千米的超声速喷气流,物料经过文氏管吸人破坏室,喷气流夹藏着物料粒子在破坏室内以极高的速度旋转着,在这样强壮的旋风流中,遍地的流体动力学特性均不相同,即在半径方向上存在有梯度,在接近破坏室外圆周处,除了有微弱的气流之外,尚有许多小漩涡流,使物料呈高度湍动状况,物料在这里以巨大的动量互相磕碰(占破坏量的80%左右),又与圆周壁相冲突(占20%左右),完结破坏进程,这一带称为破坏区(见图2)。    在破坏区与中心搜集区之间,工质以适当高的流速构成主旋风流。被破坏了的物料在这里以层流的流型随主旋风流而运动,然后在向心力的作用下,发作分级作用,这一带称为分级区。破坏区与分级区的分界处称为分级圆。喷嘴的轴线也就是喷气流的轴线与此圆相切。被别离出来的合格粒子,以阿基米德螺线的轨迹,战胜离心力,跑人搜集区而被搜集下来。    八、气流破坏的工艺流程    图3为气流破坏钛工艺流程。由锅炉房发作的高压蒸汽(一般为0.637-1.176MPa表压),经过过热炉加热到必定温度(250-350℃),经过流量计进人气流破坏机的破坏室,少数蒸汽导人文丘里加料器,将料斗中物料吸人破坏室。破坏后的产品部分从主体下料筒中捕集下来,并经星形下料器卸出,部分随气流进人旋风别离器及布袋收尘器,搜集的钛从卸料筒及布袋中卸出。如经过布袋的气流中仍残留有细料钛,可再设备一水喷淋塔收回之后,废气放空。 [next]     九、气流破坏工艺条件的挑选    1.加料量    气流破坏机的加料量与工质、所破坏的物料、要求的细度等要素有亲近的联系。不同规格的气流破坏机关于某一断定的物料,都有一个最佳的加料量,此刻既可使物料粒子的冲击速度最大,又可使物料在工质中的浓度适中,然后使破坏作用处于最佳状况。Φ280mm的扁平式气流破坏机,工质用压力0.784MPa以上的过热蒸汽,破坏锐钛型钛的加料量每小时约65-80kg。跟着气流破坏机直径的增大产值增加很快。直径增大40%,产值就增加200%。一般来说,下降加料量会使粒子的破坏进程大大加快,在破坏室的逗留时刻加长,磕碰时机增多,然后进步粒子的细度。为使破坏产品质量安稳,特别要注意加料的均匀性,一般以为加料量改变起伏应不大于±2%。    2.进料粒度    进料粒子不能太大,关于坚固的物料,最大进料粒度为4-14目,最小为20-100目;软、脆的物料,最大为2-5目,最小为10-100目。    3.工质、压力和温度    可用作气流破坏机工质的有过热蒸汽、压缩空气、惰性气体。一般来说,破坏矿石型物料时,大多用过热蒸汽;破坏药物型物料时,大多用压缩空气;惰性气体一般只用在物料有必要避免氧化等特殊场合中。    一般运用过热蒸汽较压缩空气好,因为蒸汽易得并且廉价,其本钱约为压缩空气的1/2以下。蒸汽压力能够很高,其供给的动能比空气高得多,并且不存在空气压缩机润滑油的污染问题,用过热蒸汽破坏钛时,不易发作黏结现象,钛的内聚现象小,长时刻运送和储存不发作结块现象。因而凡能用蒸汽破坏的物料,一般不必压缩空气。在钛工业中,Φ200mm以上的气流破坏机都用过热蒸汽作工质,Φ200mm以下的气流破坏机,因为不易处理蒸汽冷凝问题,而选用高压空气。    工质的压力是发作喷气流速度的首要参数,也是影响破坏作用的最重要的参数之一。关于缩短型喷嘴,压力增大到临界值后,气流速度不再增加,但气流密度能够增加,因而气流的动能便增加,然后强化破坏进程,一般都以为工质的压力越高越好,但工业上受设备的约束,大都选用压力为0.98MPa的过热蒸汽。    4.汽固比    汽固比是影响破坏作用的重要参数,因为气流破坏机类型、规格、工质条件及物料的不同,汽固比改变很大,文献中报导的汽固比能够在(0.5-1.0):1之间改变。这和原始物料粒度的联系很大,如经过雷蒙磨破坏的粗碎、包膜后气粉时,其汽固比一般为(l.2-2.5):1。破坏未处理过的锐钛型钛最好的汽固比为(0.8-1.2):l。一般来说,选用高汽固比,能使钛的颜料功能充沛发挥出来,对进步消色力和下降吸油量有利,但会危害颜料的涣散性;假如汽固比太低,涣散功能好了,颜料功能要下降。无论是粒度散布仍是颜料功能,均以气流破坏→表面包膜处理→气流破坏的流程为最佳,其间第一次破坏选用高汽固比的更为抱负。    5.破坏后物料的别离和捕集    经过破坏的物料的一级收尘大都选用旋风别离器。两级收尘有湿法和干法两种,湿法能够使用蒸汽冷凝的办法收回被夹藏的制品,也能够选用别的的喷淋设备。湿法收尘的作用尽管杰出,但搜集的浆料有必要再进行枯燥处理,因而,流程长、占地大、设备多,现在较少选用。干法收尘一般可选用两级旋风收尘后再用脉冲反吹式布袋收尘。干法收尘时有必要使收尘体系的温度高于蒸汽露点14-22℃,避免发作黏结和堵塞。    6.气流破坏机中的化学反应    许多物料在气流破坏的一起,加人一种物料进行包膜处理。例如,美国公司曾提出在二氧化钛中增加微量铝。铝先溶于,再和二氧化钛混合后进入气流破坏机,在过热蒸汽的高温下,铝发作水解,沉积出氢氧化铝包覆在二氧化钛的表面。    气流破坏机进行的另一种处理是增加破坏助剂。因为气流破坏机中物料处于高度湍动状况,因而即便增加极少数助剂,亦能高度均匀地混合在制品之中,国外为进步二氧化钛的涣散性,遍及使用在气流破坏机中物料吸附某些有机化合物的办法进行有机包膜。[next]    十、气流破坏与机械破坏比较所具有的长处    气流破坏与机械破坏比较具有以下六大长处。    ①气流破坏后物料的粒度和粒度散布较机械破坏优胜得多。当需求将物料破坏到亚微米级细度,粒度散布又要求较窄时,气流破坏是最重要和最有用的手法之一。颜料钛的抱负粒度要求在0.2μm左右,粒度散布宽度要求很窄,一般机械破坏无法做到这一点,只要经过气流破坏才干到达这一要求。图4为气流破坏与机械破坏后物料粒度散布曲线,两条曲线的均匀粒径持平,但粒度散布相差很悬殊。气流破坏粒度散布宽度很窄,即破坏后颗粒巨细均匀而规整。其颜料功能优秀,这是一般机械破坏难以到达的。    ②一般机械破坏周期长、功率低,有时虽经屡次长时刻的破坏,仍不能到达所要求的细度。    ③机械破坏在长时刻的磨细进程中,发作许多的热量,对热敏性物料不适宜。    ④气流破坏的产品粒度散布很少随时刻改变,产品的质量比较安稳。而一般机械破坏不只粒度散布宽,并且每天会发作改变,形成产品质量动摇。    ⑤气流破坏机械磨损小,对被破坏物料不易形成污染。    ⑥气流破坏在物料破坏时髦能进行一些简略的化学反应,这对钛工业是极有价值的,人们曾使用这一特性,在气流破坏的一起进行表面处理。    十一、钛破坏工艺流程的挑选    合理挑选破坏工艺流程是一个很杂乱的问题,它有必要依据产种类类、质量要求及技能经济指标归纳考虑。尽管气流破坏是最有用的破坏,但其操作本钱高,耗用动力较多,而机械破坏的操作本钱较低。因而在初级破坏上仍遍及选用离心式破坏和雷蒙破坏等机械破坏。在破坏锐钛型钛时,选用雷蒙磨~水选~包膜~枯燥一雷蒙磨(或气流破坏)的工艺流程,产品的质量仍是比较好的;破坏金红石型钛时,因为硬度较高,选用雷蒙磨~水选一包膜~枯燥~气流破坏的工艺流程比较多。当然也有供应商是将煅烧物直接进行气流破坏的。    十二、各种钛种类对细度的要求    因为各种钛的用处不同,其对磨粉的细度要求也各不相同(见表)。不同种类的钛对细度的要求种类颜料级颜料级电焊条级珐琅级电容器级冶金级(金红石型)(锐钛型)一二优一二一二一二级级等级级级级级级品品品品品品品品品筛余物(45μm筛孔)/%≤0.10.10.050.10.30.50.50.10.30.3经过160目筛子筛余量不大于0.5%[next]     十三、锐钛型颜料钛的吸湿状况及避免吸湿的办法    锐钛型颜料钛的吸湿性很大,从图5可知,暴露在空气中2h即吸水0.5%,而钛对含水量的要求也仅仅0.5%,这样,从冷却的钛到破坏好、包装好超越2h的话,就很或许形成水分吸湿超支。为此破坏人员有必要敏捷破坏并敏捷包装。包装好今后,仍要防潮、防压。    若是出产非颜料级钛,则破坏后即为制品;若是出产不包膜的BA-0101锐钛型颜料钛或出产不包膜的金红石型颜料钛(如柳州厂),则其破坏后亦成为制品;若是出产包膜的BA-0102锐钛型颜料钛(如上海焦化厂)或出产包膜的BA-0103金红石型颜料钛,则破坏后尚需求进行表面处理。

钛白粉的生产方法

2019-03-12 11:03:26

钛的出产办法有硫酸法和氯化法两种。硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反响生成硫酸氧钛,经水生成偏钛酸,再经煅烧、破坏即得到钛产品。此法可出产锐钛型和金红石型钛。质料:各种钛铁矿、钛渣等。长处:质料:钛精矿、钛渣和硫酸,贱价易得,技能较老练,设备简略,防腐蚀材料易处理。并且可出产氯化法不能出产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛。所以只需注重环境污染的管理,注重产品质量的进步,注重推动科技进步,硫酸法钛还会与氯化法钛并存,短期内不会被筛选。缺陷:流程长,只能以间歇操作为主,湿法操作,硫酸、水耗费高,废物及副产物多,对环境污染比较严重,每吨制品钛别离要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁,还有很多的污水;并且出产的钛质量相对比较差,比方南京钛厂就因为环保问题被关停。氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生成,经高温氧化生成二氧化钛,再经过过滤、水洗、枯燥、破坏即得到钛产品。运用质料:天然金红石、人工金红石和高钛渣等。氯化法只能出产金红石型产品。长处:流程短,出产能力易扩展,接连自动化程度高,能耗相对低,“三废”少,能得到优质产品。缺陷:出资大,设备结构杂乱,对材料要求高,要耐高温、耐腐蚀,设备难以修理,研讨开发难度大。90年代曾经,硫酸法一向占有钛工业的主导地位。1992年后,转为氯化法占主导地位。现在世界上新建或改扩建钛厂多以氯化法为主,杜邦公司悉数选用氯化法。氯化法钛出产在技能上有必定难度,根本由少量几个大公司所独占。我国在90年代初才引入一套氯化法出产设备。改变了我国只能出产等级低锐钛型钛的前史。

硫酸法钛白粉的生产

2019-02-27 12:01:46

一、偏钛酸与母液的别离 水解产品在冷却槽中经盘管水冷却至40℃左右,即送人上片槽,将叶滤器接通真空管线,并使整组叶片浸没在偏钛酸浆猜中。真空叶滤机每组由10-15块叶片组成,并联摆放。每块叶片包上滤布,上片前先开动槽底拌和机或压缩空气,将浆料拌和均匀。因为真空的压力差,滤液逐步渗过滤布,而偏钛酸则沉积在叶片表面,跟着浆料的不断上片,槽内液位相应下降,需求不断弥补偏钛酸浆料,坚持液面高度。当偏钛酸滤饼沉积到厚度25一35mm时,用电动吊车将整组叶片吊起,稍稍抽干后,即放人一次水洗槽内进行水洗。此刻偏钛酸中一半以上的母液已被别离。母液抽人吸液罐,主动排出。前期的母液称为浓废酸,收回到酸解工序运用;一次水洗的母液流到沉降槽,收回稀废酸中少数穿滤的悬浮偏钛酸。 二、偏钛酸水洗的意图及其操作 水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离,然后除掉偏钛酸以外的母液中的很多非钛的可溶性杂质和游离硫酸,得到比较纯洁的偏钛酸。 因为杂质含量的凹凸直接影响到钛产品的色相,例如,制品含0.009%的Fe203,即影响到锐钛型颜料钛的白度,含0.003%的Fe203将使金红石型颜料钛产品呈现黄相。原因是铁在锻烧进程中会转化为红棕色的Fe203。由此可见,水洗的好坏对产品的质量影响很大。 水洗的操作是将经过一次水洗(1-2h)后的叶片吊起来放到二次水洗槽中进行水洗。依据不同种类估量水洗大约的时刻。加压水解的颜料钛约洗8h左右,常压水解的颜料钛约洗4h左右。即从抽水总管顶用部分扫除真空之办法,取出少数水洗液,用0.5%的赤血盐(铁)试液进行定性查验,如呈蓝色,表明含亚铁离子尚多,需持续水洗;如呈绿色,表明行将洗净;如呈黄色,表明现已洗净。也可用硫酸铵试液进行查验,先将洗水用把亚铁离子氧化为高铁离子,然后加人硫酸铵试液,如呈赤色或棕黄色,表明需求持续水洗;如呈无色,表明现已洗净。洗净后的偏钛酸,可将整组叶片吊起,放到打浆槽上部,预备刮料,此刻滤饼含水尚多,可坚持真空到表面呈现很多裂缝中止,使其进一步下降含水量,再堵截真空,偏钛酸块料便落人打浆槽内。打浆槽内事前放置部分清水,并开动卧式拌和机拌和。残留在滤布上的偏钛酸可用塑料铲子人工刮落,或用高压水冲下。物料拌和均匀后,用泵送到漂白工序进一步除铁。有些供应商没有漂白工序,就直接送去进行盐处理。 三、偏钛酸别离和水洗操控的条件及留意事项 偏钛酸的别离与水洗需求操控下列八项条件: ①浆料温度坚持在25-40℃; ②真空度坚持在≥5.3*104Pa; ③滤饼厚度坚持在25-35mm; ④上片时刻约1.5h; ⑤滤饼含水量≤65%; ⑥偏钛酸含铁量≤0.01%; ⑦水洗时刻,加压水解浆料约8~12h,常压水解浆料约3~6h; ⑧水洗工序收回率≥94%; 需求留意下列事项: ①上片抽滤时要留意调理浆料进料量,要始终坚持液面刚刚高过叶滤机上端。既要避免浆料太少构成吸片上薄下厚,又要避免过满而溢出槽外; ②水洗槽要定时整理沉积在槽底的沉积物; ③常常清洗和定时互换滤布; ④避免断水、缺水,坚持水清洁、不污浊。 四、偏钛酸别离与水洗的办法及其常用设备 偏钛酸别离与水洗的办法有下列两种。 1.直空过滤洗刷法 这种办法是运用抽真空构成的压力差,将滤液吸过过滤介质,而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过过滤层而除掉。 常用的设备有叶滤机、真空反转过滤机等。被广泛应用的是叶滤机,叶滤机体积小,过滤面积大,洗刷时刻能够恣意操控,对各种不同颗粒度的沉淀物都能适用。 2.离心过滤洗刷法 这种办法是运用高速旋转发生的离心力,在过滤介质两头构成压力差,将滤液甩出滤层,然后到达固液别离和固体水洗的意图。此法常能够用于别离洗刷非颜料级常压法水解制得的颗粒较粗的偏钛酸。 常用的设备有离心机,用离心机过滤和洗刷的速度快,但劳动强度大。 五、叶滤机的结构及其作业原理 叶滤机是由叶片和吸液罐组成的。 叶滤机的每一组叶片,一般由10-30片叶片组成,每片双面过滤面积为2-5m2,并联摆放,与真空管线相连通。叶片由厚5mm左右的聚氯乙烯或聚硬塑料板及必定粗细的塑料管焊接而成,塑料板上布满直径5mm左右的小孔,外面包以涤纶布袋过滤介质。其作业原理是运用一种具有很多毛细孔的物料为介质,在真空的效果下,使溶液从小孔经过,而将固体截留,然后到达固液别离和固体水洗的意图。引入的摩尔过滤机(又叫叶片过滤机)单片过滤面积为6m2,每组过滤面积到达180m2。 六、真空吸液罐的结构、作业原理和优缺陷 真空吸液罐是配套于叶滤机运用的,它是由聚氯乙烯硬塑料或钢板内衬橡胶而制成,分为上、下两罐,内由连通管、上浮阀和下浮阀组成。 真空吸液罐的作业原理如下:当抽真空时,进气口及出料口均被橡胶皮板阻塞。从叶片中抽出来的滤液接连流入上罐,并经下液口流至下罐,跟着下罐内水位的不断上升,下浮阀逐步浮起,将连通管下口堵死,此刻上、下两罐彻底阻隔,上罐持续坚持真空,抽入的滤液只能逗留在上罐内,而下罐因为已与真空体系阻隔开,从进口边际不断涌人少数空气,使下罐内真空度逐步下降,至必定程度后,进气口及出料口的橡皮板便因为滤液的压力而主动翻开,使下罐压力敏捷上升至常压,罐内滤液便借自重力而排出。当液面降至下浮阀以下时,下浮阀因为所受吸力小于它的自重力而落下,由连通管将下罐从头与真空体系衔接,至下罐有必定真空时,上浮阀也因为自重力而主动下落,进行下一循环操作(见图1).真空吸液罐的内部运作和排液是接连的,但水洗抽滤和滤液的搜集过滤是接连的,不需求人工切换阀门。缺陷是每台真空叶滤机有必要配一台真空主动倒液罐,并且上浮阀、下浮阀、排气口等几个运动部件常常失灵需求修理。每一次排液进程,真空都要在短时刻内被损坏一次。 七、卧式主动接连排液体系的操作及其长处 卧式主动接连排液体系的操作如下:从真空叶滤机抽来的滤液进入别离罐,别离罐上部一根主真空管与真空体系(真空泵)衔接,副真空管作为平衡管与分流器衔接,滤液由罐底的出口经离心泵先送至lom以上的分流器,然后再从溢流槽排出,然后使离心泵的进出口均处于真空状态下,两头的肯定压力持平,处理了离心泵在真空状态下的工作问题。别离罐内设有液位操控器与离心泵联锁,避免液位过高将滤液抽至真空体系内,或液位过低构成离心泵空工作。卧式水洗主动接连排液体系如图2所示。这种卧式主动接连排液体系与上述真空吸液罐比较具有下列长处。 1.多台真空叶滤机可共用一台卧式主动接连排液器,假如不考虑水洗废酸的分类,原则上一台卧式主动接连排液器就能满意出产的需求。 2.用离心泵接连向外排液,排液时不损坏真空,可节省真空能耗,其技能关键是处理了离心泵在真空状态下的正常工作问题。 3.卧式安置,排液器的进口能够低于或等于叶滤机滤液的出口高度,削减无功丢失,节省真空能耗,因为真空提高高度每添加lm,实践真空丢失10%左右。 4.能够接连主动操作,修理量很小,因为不需求每台真空叶滤机都装备一台主动倒液罐。因而设备台数能够大幅度削减,占地面积不大,具有显着的经济效益。 八、SS型三足式上部卸料离心机的结构和操作程序 这种离心机在小型非颜料钛厂仍有运用。其结构主要是由转鼓、主轴、底盘、机壳、机盖、刹车、机座、离心离合器和电动机组成。转鼓经过主轴支承在底盘上,主轴笔直装置于轴承箱内。底盘经过柱足上的3根吊杆悬挂支承,柱足经过螺栓与机座衔接在一起。离心机经过离心离合器和三角皮带传动动力。偏钛酸浆料在全速下加人转鼓内,以确保布料均匀。当加料量到达装料极限后当即中止加料。在离心力的效果下,悬浮的偏铁酸浆猜中的液相废硫酸经过滤布排出转鼓构成滤液,而固相偏钛酸则被搜集在转鼓内构成滤饼,再在上口加人自来水洗刷至合格,即停机用人工从转鼓上部卸料。因为整个处理进程都是在酸性环境中,因而一切与物料触摸的零部件均选用不锈钢制作。 运用这种离心机对偏钛酸浆料的过滤和洗刷,虽然有必定的劳动强度,可是其过滤和水洗速度快,关于珐琅和电焊条非颜料钛的常压水解得到的偏钛酸粒子较大的情况下,仍是适用的。运用离心机不必负压的那套真空设备,出资少、上马易、见效快、运用方便、占地不多、滤饼含水少,偏钛酸的锻烧快。一台这样的离心机每年可出产100多吨钛。其操作程序如下。 ①按转鼓的尺度,用耐酸涤纶布制好过滤袋。 ②开动储存偏钛酸浆料高位槽的拌和器,把浆料拌和均匀。 ③开动离心机,将高位槽出口的橡胶管伸人离心机内,并敞开放料阀让浆料自流进人离心机内。 ④浆料借助于离心力将母液(废酸液)经过滤布甩出去,固体的偏钛酸被滤布阻住在转鼓内壁的过滤袋内构成滤饼。甩出的废酸用管接到废酸池中,经弄清后将上层废酸送至酸解工段运用,穿滤在废酸池底的偏钛酸送回偏钛酸浆料槽。 ⑤当滤饼到达必定厚度,中止加偏钛酸浆料,改通自来水进行洗刷。自来水受离心力效果,经过滤饼将可溶性杂质带走,当水洗至取洗水用赤血盐试液查验呈现黄色即为合格。 ⑥中止加水,持续甩干,当看到出水口无水流出来时,即停机将滤饼从上口取出供下道工序运用。

碱法钛白粉生产工艺中硫酸钛溶液的制备和水解

2019-02-20 11:03:19

二氧化钛,俗称钛白,是一种重要的化工质料和功能优秀的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、造纸等职业。现在,钛白的工业出产办法首要有硫酸法和氯化法。硫酸法以钛铁矿为质料,出产进程中发作很多废酸、酸性废水和含硫烟气,环境污染严峻;氯化法的高温氯化和氧化进程难度大,而且出产进程中发作的毒性氯化物难以处理,需深井填埋。因而,亟需研制环境友好的二氧化钛清洁出产新工艺。中国科学院进程工程研究所成功研制出了碱法钛白清洁出产新工艺,使用此工艺可出产金红石型和锐钛矿型二氧化钛。 一、实验部分 (一)实验原理 高钛渣的首要成分是Ti3O5,Ti3O5在NaOH熔盐中发作如下反响:水洗反响产品,Na2TiO3中的Na+与水中H+发作离子交换反响,部分Na+浸出至液相中,构成必定浓度的碱液。首要反响可表明为:洗后的固相(xNa2O·TiO2·yH2O)与硫酸反响构成硫酸钛溶液,反响式如下:硫酸钛溶液水解生成偏钛酸沉积,反响式为:(二)实验质料与仪器 实验所用NaOH、硫酸均为分析纯,水为去离子水;依据文献制得熔盐反响产品,水洗后得到的水洗料为实验质料,组成见表1。 表1  水洗物料的化学组成    %用荷兰PANalytical公司的X' Pert PRO MPD型X射线衍射仪断定产品物相,用美国Perkin-Elmer公司的Optima 5300 DV型电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)分析质猜中的元素组成,用激光粒度仪测定水解后偏钛酸的粒度散布,用XRD分析晶型。 (三)实验办法 1、硫酸钛溶液的制备 制造不同质量浓度的硫酸溶液,并与水洗物料依照必定份额参加三口烧瓶中。三口烧瓶置于恒温油浴中,在设定温度下反响一段时刻后,取出,过滤,滤液即为硫酸钛溶液。依据文献测定硫酸钛溶液的质量浓度(以TiO2计)及F值。 2、硫酸钛溶液的水解 向三口烧瓶中参加硫酸钛溶液,并置于已升温至必定温度的恒温油浴中,反响计时。反响进程中守时取样,过滤,测定滤液中钛质量浓度。反响完毕后,过滤,测定滤液中钛质量浓度,核算水解率。偏钛酸滤饼充沛洗刷后经盐处理煅烧得到二氧化钛。硫酸钛溶液水解率核算公式如下:其间:ρ(Ti)0为反响开端时硫酸钛溶液中总钛质量浓度;ρ(Ti)t为反响t时溶液中总钛质量浓度。 (四)实验工艺流程 实验准则工艺流程图如图1所示。图1  钛清洁出产工艺流程 流程首要包含5个操作单元:熔盐反响单元,多级逆流洗刷与介质循环单元,硫酸钛溶液制备单元,硫酸钛溶液水解单元,盐处理和煅烧单元。新工艺以高钛渣为质料,熔盐为反响介质;将钛转化为钛酸钠;钛酸钠经多级逆流洗刷后钠离子浸出至液相,构成必定浓度的碱液,碱液经除杂、蒸腾浓缩后回来至熔盐反响单元循环使用,钛留在洗后固相中,随后在稀硫酸中溶解构成硫酸钛溶液;硫酸钛溶液加热水解制备偏钛酸,水解母液经膜分离除杂后循环使用,偏钛酸经进一步盐处理和煅烧得到二氧化钛。其间硫酸钛溶液的制备与水解进程是该工艺的中心部分,决议着产品二氧化钛的功能,包含纯度、粒度散布及颜料功能等。硫酸钛溶液的制备与水解也是传统硫酸法的中心操作单元,但新工艺中硫酸钛溶液的组成(离子品种、浓度等)、制备进程和水解机制均不同于传统硫酸法。 二、成果与评论 (一)硫酸钛溶液的制备 1、实验规划及成果 取不同质量分数的硫酸与必定量水洗物料,在50℃下反响4h,过滤。水洗物料用量和硫酸质量分数对产品硫酸钛溶液质量浓度(以TiO2计)和F值的影响见表2。 表2  硫酸质量分数和水洗物料用量对硫酸钛溶液性质的影响2、水洗物料用量与硫酸钛质量浓度的联系 用表2中水洗物料用量对硫酸钛质量浓度作图,如图2所示。硫酸钛质量浓度随水洗物料用量增大而增大,两者之间约为2次函数联系:式中:a,b,c为常数。用MATLAB拟合,成果a=0.00676,b=0.773,c=76.1。因而,制造不同质量浓度的硫酸钛溶液所需的水洗物料用量能够用式(7)核算:式(7)的相联系数r2=0.992,二次曲线的拟合成果与实验成果相吻合。图2  硫酸钛质量浓度与水洗物料用量之间的联系 3、硫酸质量分数与硫酸钛溶液性质的联系 由表2看出:硫酸质量分数对硫酸钛溶液质量浓度及F值均有影响。假定硫酸质量分数与硫酸钛溶液质量浓度及硫酸钛溶液酸度之间契合二次曲线联系,即满意其间:w表明硫酸质量分数;ρ表明硫酸钛溶液质量浓度;F表明硫酸钛溶液酸度;h,i,j,k,l,m为常数。将表2数据以MATLAB拟合,得h=0.000378,i=-27.7,j=0.195,k=-0.247,l=83.9,m=-54.5。所以,硫酸质量分数与硫酸钛溶液质量浓度和F值之间的联系可表明为:将上式中的w对ρ、F作图,成果如图3所示。图3  硫酸钛质量浓度及F值与硫酸质量分数之间的联系 能够看出:当硫酸钛溶液质量浓度恒守时,随F值增大,硫酸质量分数增大;当F值恒守时,随硫酸钛溶液质量浓度增大,所需的硫酸质量浓度增大。这是由于硫酸钛溶液质量浓度增大,水洗物料的消耗量增大,进而溶解水洗物料所需的硫酸的量增大。 (二)硫酸钛溶液的水解 1、水解温度对硫酸钛水解率的影响 在F=1.75、钛质量浓度(以TiO2计)140g/L条件下调查温度对水解的影响,成果如图4所示。能够看出:升高温度能够增大水解率,这是由于水解反响是吸热反响,升高温度可促进反响正向移动,有利于水解的进行。由图4还看出,水解进程大致分为3个阶段:第1阶段为0~30min,此阶段没有固相物分出,水解率低,液相组成没有明显改变;第2阶段为30~90min,此阶段有很多偏钛酸固体分出,分出速度较快;第3阶段为90min今后,此阶段硫酸钛分出速度减慢。图4  反响温度对硫酸钛水解率的影响 2、F值对硫酸钛水解率的影响 在钛质量浓度(以TiO2计)200 g/L、水解温度110℃条件下,调查F值对硫酸钛水解一的影响,成果如图5所示。能够看出,随F值增大,反响速度加速。依据反响(4),下降溶液中硫酸质量分数,有利于水解反响正向移动。因而,较佳的水解F值断定为1.9~2.0,水解时刻为4h,此刻,硫酸钛水解率在90%以上。图5  F值对硫酸钛水解率的影响 3、硫酸钛质量浓度对水解率的影响 在F=2.0、水解温度110℃下,调查硫酸钛质量浓度对水解的影响,成果如图6所示。能够看出,随硫酸钛质量浓度增大,水解速度和终究水解率都下降。这是由于硫酸钛质量浓度增大今后,溶液中离子强度增高,薪相较难沉积分出。当硫酸钛质量浓度为204g/L时,水解率大于90%。因而,断定较佳的硫酸钛质量浓度为200g/L。图6  硫酸钛质量浓度对硫酸钛水解率的影响 4、水解进程中偏钛酸的粒度散布 将F=1.75、钛质量浓度(以TiO2计)140g/L的硫酸钛溶液加热至102℃进行水解,反响进程中,守时取样分析水解产品偏钛酸的粒度散布。不同反响时刻下偏钛酸的粒度散布如图7所示。能够看出:反响开端阶段,偏钛酸粒度随时刻的延伸而增大;反响后期粒度根本坚持不变。图7  不同反响时刻偏钛酸的粒度散布 5、硫酸酞溶液制备和水解工艺的断定 依据上述实验成果,硫酸钛溶液最佳水解条件断定为:硫酸钛质量浓度200g/L,F=1.9,反响温度110℃,水解时刻4h。将上述参数代入式(7)和(9)中,得硫酸钛溶液制备最佳条件为:硫酸质量分数43.4%,酸固质量比为1∶1。 (三)偏钛酸的SEM表征 反响产品偏钛酸充沛枯燥后,涣散在洁净的金属铝箔表面,用扫描电镜分析其描摹,成果如图8所示。能够看出,偏钛酸根本上为10nm左右的极微小颗粒,聚会后为2μm左右的较大颗粒,聚会体近似为球形。这种结构阐明在水解进程中发作了单一粒子生成和粒子聚合2个进程。图8  偏钛酸产品的SEM图谱 (四)水解机制分析 经过分析硫酸钛溶液水解生成偏钛酸的进程及反响产品偏钛酸的描摹,揣度水解机制为:第1阶段,硫酸钛溶液中的钛离子首要彼此结合生成线性聚合物,这种聚合物有利于锐钛矿型二氧化钛的构成,因而,硫酸钛溶液水解后悉数构成锐钛矿型偏钛酸; 第2阶段,固相物的粒度为1~3μm,偏钛酸初级粒子粒径仅为10nm,即硫酸钛溶液先生成10 nm左右的初级粒子,然后初级粒子彼此聚合构成粒径1~3μm的聚会体。跟着反响时刻的延伸,聚会体粒径逐步变大; 第3阶段,反响90min之后,此阶段,水解率缓慢添加,偏钛酸粒径没有明显改变。 上述3个阶段的反响时刻随反响温度改变略有不同:温度越高,第1阶段时刻越短;一起反响速度和水解率都较高。 (五)偏钛酸煅烧制备二氧化钛 水解制得的偏钛酸加热煅烧后能够得到二氧化钛。煅烧温度对二氧化钛晶型的影响如图9所示。图9  不同煅烧温度下的二氧化钛的XRD图谱 能够看出:在100℃下枯燥,偏钛酸晶型为锐钛矿型;煅烧温度较低时,晶型无改变,产品为锐钛矿型二氧化钛;煅烧温度高到800℃时,产品逐步转变成金红石型二氧化钛;温度为1000℃时,产品完全为金红石型二氧化钛。这阐明以本法制备的偏钛酸在不同温度下煅烧后,既可制备金红石型二氧化钛也可制备锐钛矿型二氧化钛。 三、定论 (一)用硫酸溶解高钛渣熔盐反响后的水洗物料可得到硫酸钛溶液,操控硫酸质量分数和酸固质量比能够得到不同F值和质量浓度的硫酸钛溶液。经过MATLAB拟合,断定硫酸钛溶液制备最佳条件为:硫酸质量分数43.4%,酸固质量比1∶1。该条件下制得的硫酸钛溶液质量浓度为190g/L,F=1.9。 (二)硫酸钛水解进程中,下降溶液F值及硫酸钛质量浓度,进步水解温度,延伸水解时刻可进步水解率。最优水解条件为:温度110℃,时刻4h,硫酸钛质量浓度190g/L,F=1.9。该条件下硫酸钛的水解率大于90%。 (三)XRD、SEM和粒度散布表征成果表明,硫酸钛的水解是分3个不同阶段进行的。

硫酸法钛白粉的生产工艺过程---原料的选择与准备(硫酸)

2019-02-13 10:12:38

硫酸法钛生产中的第二个主要原料是硫酸,它是一种很生动、氧化性很强的强酸,由于它的沸点很高(338℃),因而很合适用它来溶解钛铁矿。钛铁矿的化学成分是偏钛酸亚铁,归于弱酸弱碱盐,用强酸(硫酸)来与它反响,基本上是不可逆的,反响能够进行得比较彻底。     一般对硫酸的质量没有特殊要求,只需契合工业硫酸的国家标准即可,乃至某些冶炼厂的收回硫酸都能够运用。可是如用于食物、医药级或对重金属离子要求较严厉的二氧化钛产品,冶炼厂的收回硫酸是不适宜运用的,既运用硫铁矿或硫黄制作的硫酸也要事前分析其间的铅、砷、镉、铬等有害杂质的含量。     关于硫酸浓度的要求,一般为88%~98%,但最好不低于85%。一般运用92%~96%浓度的硫酸比较好,由于浓度太高,稀释时会放出很多的热,而H+离子与SO42+离子增多,进入钛铁矿表面缝隙的几率也增大,使反响反常剧烈很难操控,反响物板实、空地少,不利于溶解浸取。如果酸的浓度太低,不只提供给反响的热量少,并且反响速度缓慢,反响不彻底,反响物不容易固化,浸取困难并且容易发生前期水解。     作为漂白和表面处理用的硫酸纯度要求较高,一般引荐运用重金属含量和铁含量较低的蓄电池级硫酸。

钛白粉生产的生态效率分析

2019-03-08 09:05:26

钛的出产进程是资源和动力转化为产品并排放抛弃物的“工业代谢”进程。在这一进程中,输入各种资源和动力;输出主产品、各种副产品和抛弃物。关于不同的钛出产工艺进程,输入和输出不同,其物质代谢不同,对环境构成的影响也不同。 生态功率及其目标 生态功率界说 其界说为:生态功率是生态资源满意人类需求的功率,它是产出与投入的比值。其间“产出”是指厂商出产或经济体供给的产品和效劳的价值;“投入”是指厂商出产或经济体耗费的资源和动力及它 们 所构成的环境负荷。生态功率中心思维是“以少产多”,即使用尽可能少投入取得尽可能多的产出。关于产品而言,就是要求在其出产进程中,耗费最少的资源和动力,产最多的产品,而且对环境发生最小的影响。 生态功率目标 关于工业出产而言,生态功率目标一般包含如下3 个方面:资源强度目标、动力强度目标和抛弃物排放目标。这 3个目标可别离表述为单位产出的资源耗费量、单位产出的动力耗费量和单位产出的抛弃物排放量,它们都是“产出与投入”比值的倒数。 钛出产的生态功率目标 钛出产的资源功率 钛出产的资源功率是指钛出产进程中耗费的单位天然资源量所能出产的产品量,它等于产品量除以输入该出产进程中的天然资源量,即η r =P/R,式中:ηr 为钛出产的资源功率(t·t -1 );P为钛出产的产品量(t);R 为出产 P(t)产品所耗费的天然资源量(t);R不包含收回的资源。可见,出产一定量的产品,资源功率值越高,耗费的天然资源量越低。 钛出产的动力功率 钛出产的动力功率是指钛出产进程中耗费的单位动力量所能出产的产品量,它等于产品量除以输入该出产进程中的动力量,即η e =P/E,式中:η e为钛出产的动力功率(t·t -1 );E 为出产 P(t)产品所输入的动力量(t)。可见,出产一定量的产品,动力功率值越高,耗费的动力量越低。 钛出产的数据与处理 某钛出产厂商选用的是典型的硫酸法工艺,即在矿山,经过穿孔、爆炸、铲装、运送等工序挖掘含钛共生矿;在选矿厂,含钛共生矿经过破碎、磁选和脱水后得到钛精矿;在钛白厂,钛精矿经过酸解、水洗、煅烧和后处理得到锐钛型钛白。整个出产进程能够划分为电力出产、采矿选矿、钛精矿公路运送和硫酸法出产钛白4 阶段,如图 1 所示。依据质量守恒定律,以某工业活动为中心考虑一切进出该工业活动的物流和能流的出入分析,称为工业代谢分析。本文经过工业代谢分析,建立了上述钛出产的输入输出清单,其间采选和硫酸法阶段的数据首要经过实地调研和核算得到,电力出产和公路运送的数据从文献得到。 抛弃物资源化对生态功率的影响 矿山原矿的档次较低,钒钛磁铁矿含 TiO2 为10.42%,选钛原矿(即磁选尾矿)含TiO2为8.63%,且分选功率缺乏40%,磁尾中的TiO2收回率只要24%,致使选矿中发生很多的尾矿。每出产1t 钛精矿约发生11.5 t 尾矿。选钛尾矿中,含Fe16.1%,含Ti8.1%。该钛厂商每年约发生302749t尾矿。终年搁置堆积的很多尾矿占用了土地资源,破坏了植被,污染了地下水,构成了水土流失。一起,尾矿坝的建造和保护耗资巨大,对厂商构成了显着的经济负担。因而完成尾矿的减量化和资源化实为燃眉之急。 小结 在现有的出产工艺水平下,大部分的输出物料未加使用,作为抛弃物直接排入环境,使得钛出产的资源功率和环境功率低下。钛厂与其它供应商构成物质交流是下降其出产进程的环境负荷的重要途径之一。

钨铁生产工艺

2019-01-18 13:27:13

结块法 结块法采用可在轨道上移动、炉体上段可拆的敞口电炉,用碳作还原剂。精钨矿、沥青焦(或石油焦)和造渣剂(铝矾土)组成的混合炉料分批陆续加入炉中,炉内炼得的金属一般呈粘稠状,随着厚度增高,下部逐渐凝固。炉子积满后停炉,把炉体拉出,拆除上段炉体使结块冷凝。然后取出凝块,进行破碎和精整;挑出边缘、带渣和不合格的部分回炉重熔。产品含钨80%左右,含碳不大于1%。 取铁法 取铁法适用于冶炼熔点较低的含钨70%的钨铁。采用硅和碳作还原剂;分还原(又称炉渣贫化)、精炼、取铁三个阶段操作。还原阶段炉中存有上一炉取铁后留下的含WO3大于10%的炉渣,再陆续加进多批钨精矿炉料,然后加入含硅75%的硅铁和少量沥青焦(或石油焦)进行还原冶炼,待炉渣含WO3降到0.3%以下时放渣。随后转入精炼阶段,在此期内分批加入钨精矿、沥青焦混合料,用较高电压操作,在较高温度下脱除硅、锰等杂质。取样检验,确定成分合格后,开始取铁。过去用钢勺人工挖取铁块投入水池,60年代初吉林铁合金厂改用机械取铁装置,改善了劳动条件。取铁期内仍根据炉况,适当地加进钨精矿、沥青焦料。冶炼电耗约3000千瓦•时/吨,钨回收率约99%。 铝热法 近年来,为了利用废硬质合金粉末钨钴分离提钴后的再生碳化钨,研制出了铝热法钨铁工艺,用再生碳化钨与铁为原料,以铝作还原剂,利用碳化钨中自身的碳和铝燃烧的热能,使原料中的钨和铁转化为钨铁,可节约大量的电能,并降低成本。同时由于原料碳化钨中的杂质远远低于钨精矿的杂质,产品质量均高于以钨精矿为原料的钨铁。钨的回收率也高于以钨精矿为原料的工艺。   钨价昂贵,在生产过程中必须重视提高回收率,不合格产品、渣铁要收集回炉,电炉应有高效率炉气除尘设施,回收含钨粉尘。

钢铁生产工艺

2018-12-11 14:37:54

现代钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁,将铁水注入转炉或电炉冶炼成钢,再将钢水铸成连铸坯或钢锭,经轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材。  一个钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等生产环节,是一个复杂而庞大的生产体系。我国的钢铁企业一般都是这样的全流程联合企业。 1、冶炼原料  原料是高炉冶炼的物质基础,精料是高炉操作稳定顺行,获得高产、优质、低耗及长寿的基本保证。  高炉冶炼用的原料主要有铁矿石(天然富矿和人造富矿)、燃料(焦炭与喷吹燃料)、熔剂(石灰石和白云石等)。冶炼一吨生铁大概需要品位为63%的铁矿石1.60~1.65吨,0.3~0.6吨焦炭,0.2~0.4吨熔剂。2、炼铁工艺  高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法。它与转炉炼钢相配合,是目前生产钢铁的主要方法。高炉炼铁的这种主导地位预计在相当长时期之内不会改变。高炉炼铁的本质是铁的还原过程,即焦炭做燃料和还原剂,在高温下将铁矿石或含铁原料的铁,从氧化物或矿物状态(如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等)还原为液态生铁。  冶炼过程中,炉料(矿石、熔剂、焦炭)按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应,产生的高温还原性煤气上升,并使炉料加热、还原、熔化、造渣,产生一系列的物理化学变化,最后生成液态渣、铁聚集于炉缸,周期地从高炉排出。上升过程中,煤气流温度不断降低,成分逐渐变化,最后形成高炉煤气从炉顶排出。3、炼钢   钢与生铁都是以铁元素为主,并含有少量碳、硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金,二者差别就是C元素的含量。  炼钢的主要任务包括以下几项:   1)脱碳;2)脱磷;3)脱硫;4)脱氧;5)脱氮、氢等;6)去除非金属夹杂物;7)合金化;8)升温;9)凝固成型。   炼钢工艺主要包括  1) 铁水预处理;2)转炉或电弧炉炼钢;3)炉外精炼(二次精炼);4)连铸。  炼钢过程是个氧化过程,其去除杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣出来。脱碳反应是炼钢过程的主要手段,硅、锰、磷、硫等元素也通过氧化反应去除。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等。4、连铸  连续铸钢是通过连铸机将钢液连续地铸成钢坯的工序。与模铸相比,连铸具有以下优越性:  1)简化工序、节能;2)铸坯切头率降低、金属收得率比模铸高7~12%;3)高效凝固;4)优化成型。   连铸工艺的流程为:钢液通过中间包注入结晶器内,迅速冷却成具有一定厚度的凝固壳而内部仍为液态的铸坯。铸坯下部与伸入结晶器底部的引锭杆衔接,浇注开始后,拉坯机通过引锭杆把结晶器内的铸坯以一定速度拉出。铸坯通过连铸二次冷却区时,进一步是受到喷水冷却直到完全凝固。完全凝固后的铸坯通过拉矫机矫直后,切割成规定长度,由输送辊道运出。5、轧钢  轧制过程是轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。一般的轧钢工序可分为:  加热炉 粗轧 中轧 精轧 精整

冰铜生产工艺

2017-06-06 17:50:13

冰铜生产工艺技术,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备 市场 竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着我国冰铜 市场 的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外冰铜生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高 市场 竞争力十分关键。采用湿法冶金工艺从铅火法冶炼系统中产出的铅冰铜中回收铜,属 有色金属 湿法冶金领域。将铅冰铜块料磨至粒度小于40目以下;研磨后的铅冰铜用废电积液或稀酸溶液调浆后送入高压釜,液固比10∶1,并通入氧气,在氧分压0.2~1.0MPa,总压0.5~1.5MPa,浸出温度100~150℃,硫酸浓度50~150g/L,浸出时间2~6h的浸出条件下氧化浸出铜,而铅则以硫酸铅的形式留在渣中;浸出过程完成后,矿浆排出高压釜,进行液固分离,实现 金属 的初步分离;含铜的浸出液采用电沉积方法回收溶液中的铜,获得符合国标的阴极铜产品;浸出渣返回火法炼铅系统回收利用铅、银、单质硫有价元素。更多有关冰铜生产工艺的内容请查阅上海 有色 网

钼生产工艺

2018-12-10 09:44:08

3月21日消息:由于大部分钼矿石品位相对较低,因此需要采用高效率的采矿工艺,一般包括: 采 矿  大规模的露天开采;  地下矿块崩落开采,用这种方法可使大块巨石破碎,重量减小。  世界上许多钼矿的产能都很高,矿石的日运输能力最高可达50000吨。 选 矿  矿石经过一系列的破碎和研磨(球磨或棒磨)后粒径可减小至1微米(1/1000mm),这样就把辉钼矿从基质岩石中分离出来。用一些药剂(包括一些燃料和柴油)进行调浆,这些药剂附着在钼粒子表面,用作疏水剂。  浮选分离在通风槽中进行,钼粒子和悬浮在空气中的泡沫接触,精矿浮在泡沫表面进入流槽中。接着经再磨和再选环节除去其它杂质,钼精矿品位得以提高。最终的精矿含辉钼矿70 %~90%,如果需要的话,用酸浸法除去铜和铅等杂质。 焙 烧  钼精矿经过焙烧可转化为工业氧化钼,其化学反应式为:  2MoS2 + 7O2==>2MoO3+4SO2  MoS2+6MoO3==>7MoO2+2SO2  2MoO2+ O3==>2MoO3  钼精矿是在大型多膛炉或叫焙烧炉中进行焙烧,焙烧温度为600~700°C。钼精矿由搅拌耙搅动,使物料从炉床的中央向四周移动,从这里再落入下一层,然后再返回到炉床的中央,这样均匀的气流10小时内在12层或更多的炉层中不停地循环,最终产品-工业氧化钼一般含钼不小于57%,含硫小于0 .1%。  一些副产钼的铜矿中含有少量的铼(<0.10%),铼是一种金属元素,在催化剂领域铼用于生产无铅汽油,在高级超合金领域用于制造喷气式发动机的涡轮叶片。铼是在焙烧钼精矿过程中回收的一种重要的稀有金属资源。  (miki)

硅粉生产工艺

2017-06-06 17:50:01

硅粉生产工艺是投资者想知道的信息,因为了解它可以帮助操作。硅粉生产工艺是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成  是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布,从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。  硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3),SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来,全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,随着光伏产业的风起云涌,太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨,又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面,更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。  据调查,目前国内生产硅微粉的能力约25万吨,主要是普通硅微粉,而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2005年我国对超细硅微粉的需求量将达6万吨以上。其中,橡胶行业是最大的用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2-3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。  硅微粉是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成,是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布,从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。 硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3),SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来,全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,随着光伏产业的风起云涌,太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨,又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面,更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。 据调查,目前国内生产硅微粉的能力约50万吨,主要是普通硅微粉,而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2008年我国对超细硅微粉的需求量将达10万吨以上。其中,橡胶行业是最大的用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2-3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。  超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证,享有&quot;工业味精&quot;&quot;材料科学的原点&quot;之美誉。自问世以来,已成为当今时间材料科学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一,发达国家已经把高性能、高附加植的精细无机材料作为本世纪新材料的重点加以发展。  近年来,计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛,CPU集程度愈来愈大,运算速度越来越快,家庭电脑和上网用户越来越多,对计算机技术和网络技术的要求也越来越高,作为技术依托的微电子工业也获得了飞速的发展,PⅢ 、PⅣ 处理器,宽带大容量传输网络,都离不开大规模、超大规模集成电路的硬件支持。  随着微电子工业的迅猛发展,大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求也越来越高,不仅要求对其超细,而且要求其有高纯度、低放射性元素含量,特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。高纯超细熔融球形石英粉(简称球形硅微粉)由于其有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能,在大规模、超大规模集成电路的基板和封装料中,成了不可缺少的优质材料。  为什么要球形化?首先,球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,树脂添加量小,并且流动性最好,粉的填充量可达到最高,重量比可达90.5%,因此,球形化意味着硅微粉填充率的增加,硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,就越接近单晶硅的热膨胀系数,由此生产的电子元器件的使用性能也越好。其次,球形化制成的塑封料应力集中最小,强度最高,当角形粉的塑封料应力集中为1时,球形粉的应力仅为0.6,因此,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,并且运输、安装、使用过程中不易产生机械损伤。其三,球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使模具的使用寿命长,与角形粉的相比,可以提高模具的使用寿命达一倍,塑封料的封装模具价格很高,有的还需要进口,这一点对封装厂降低成本,提高经济效益也很重要。  球形硅微粉,主要用于大规模和超大规模集成电路的封装上,根据集程度(每块集成电路标准元件的数量)确定是否球形硅微粉,当集程度为1M到4M时,已经部分使用球形粉,8M到16M集程度时,已经全部使用球形粉。250M集程度时,集成电路的线宽为0.25&mu;m,当1G集程度时,集成电路的线宽已经小到0.18&mu;m,目前计算机PⅣ 处理器的CPU芯片,就达到了这样的水平。这时所用的球形粉为更高档的,主要使用多晶硅的下脚料制成正硅酸乙脂与四氯化硅水解得到SiO2,也制成球形其颗粒度为 -(10~20)&mu;m可调。这种用化学法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要贵10倍,其原因是这种粉基本没有放射性&alpha;射线污染,可做到0.02PPb以下的铀含量。当集程度大时,由于超大规模集成电路间的导线间距非常小,封装料放射性大时集成电路工作时会产生源误差,会使超大规模集成电路工作时可靠性受到影响,因而必须对放射性提出严格要求。而天然石英原料达到(0.2~0.4) PPb就为好的原料。现在国内使用的球形粉主要是天然原料制成的球形粉,并且也是进口粉。  一般集成电路都是用光刻的方法将电路集中刻制在单晶硅片上,然后接好连接引线和管角,再用环氧塑封料封装而成。塑封料的热膨胀率与单晶硅的越接近,集成电路的工作热稳定性就越好。单晶硅的熔点为1415℃,膨胀系数为3.5PPM,熔融石英粉的为(0.3~0.5)PPM,环氧树脂的为(30~50)PPM,当熔融球形石英粉以高比例加入环氧树脂中制成塑封料时,其热膨胀系数可调到8PPM左右,加得越多就越接近单晶硅片的,也就越好。而结晶粉俗称生粉的热膨胀系数为60PPM,结晶石英的熔点为1996℃,不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉),所以中高档集成电路中不用球形粉时,也要用熔融的角形硅微粉。这也是高档球形粉想用结晶粉整形为近球形不能成功的原因所在。80年代日本也走过这条路,效果不行,走不通;10年前,包括现在我国还有人走这条路,从以上理论证明此种方法是不行的。即高档塑封料粉不能用结晶粉取代。  是用熔融石英(即高纯石英玻璃),还是用结晶石英,哪一种为原料生产高纯球形石英粉为好?根据试验,专家认为:这个题已经十分清楚,用天然石英SiO2,高温熔融喷射制球,可以制得完全熔融的球形石英粉。用天然结晶石英制成粉,然后分散后用等离子火焰制成的球就是熔融的球,用火焰烧粉制得的球,表面光华,体积也有收缩,更好用,日本提供的这种粉,用X射线光谱分析谱线完全是平的,也是全熔融球形石英粉,而国内电熔融的石英,如连云港的熔融石英光谱分析不定型含量为95%,谱线仍能看出有尖峰,仍有5%未熔融。由此可见,生产球形石英粉,只要纯度能达到要求,以天然结晶石英为原料最好,其生产成本最低,工艺路线更简捷  一) 硅微粉在橡胶制品中的应用  活性硅微粉(经偶联剂处理)填充于天然橡胶、顺丁橡胶等胶料中,粉体易于分散,混炼工艺性能好,压延和压出性良,并能提高硫化胶的硫化速度,对橡胶还有增进粘性的功效,尤其是超细级硅微粉,取代部分白炭黑填于胶料中,对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用。-2um达60-70%的硅微粉用于出口级药用氯化丁基橡胶瓶塞和用于电工绝缘胶鞋中效果甚佳。  硅微粉在仿皮革制作中作为填充料,其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机材料作填充剂制作的产品。  硅微粉代替精制陶土、轻质碳酸征等粉体材料应用于蓄电池胶壳,填充我量可达65%左右,且工艺性能良好。所获胶壳制品,具有外表平整光滑,硬度大,耐酸蚀,耐电压,热变形和抗冲击等物理机械性能均达到或超过JB3076-82技术指标。  (二) 硅微粉在塑料制品中的应用  活性硅微粉是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品理想的增强剂,不仅有较大的填充量,而且抗张强度好。制成母粒,用于聚氯乙烯地板砖中,可提高产品耐磨性。  硅微粉应用于烯烃树脂薄膜其粉体分散均匀,成膜性好,力学性能强,较用PCC做填充料生产的塑膜,阻隔红外线透过率降低10%以上,对农用

锌锭生产工艺

2017-06-06 17:49:55

锌锭生产工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。&ldquo;大重量锌锭生产工艺研究&rdquo;成功地解决了大重量锌锭浇铸过程中物表面质量难以控制的技术难题,化学成分稳定,锌主品位达到99.99%以上,物理尺寸为(mm):长1238--1276,宽489--514,高289--324。工业试验证明所研制的模具可行,锌锭表面洁净、光滑,无裂纹、缩孔,无飞边、毛刺,锌锭厚度对边差不大于20mm。目前,该项技术已申报专利。随着我国锌锭市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外锌锭生产工艺的核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。随着锌锭市场的成熟发展,国内的锌锭生产工艺也逐渐得到完善.与欧美相比,我们国家的锌锭生产工艺已经不处于下风,期待在未来会出现更多的新锌锭生产工艺.!&nbsp;

硫酸法钛白粉的生产工艺过程---原料的选择与准备(钛铁矿)

2019-02-13 10:12:38

原则上岩矿(原生矿)和砂矿(次生矿)都能用于硫酸法的钛出产。可是钛铁矿的组成很杂乱,它与矿石的成因、类型、共生结构有关,既使在同一矿床内的钛铁矿,也因风化、蚀变的程度不同,运用作用也不同。因而挑选好钛铁矿是出产出高质量产品的首要作业。一般挑选钛铁矿时要特别注意如下几点。     a.二氧化钛的档次凹凸是挑选钛铁矿时首先要考虑到的要素,它直接影响工厂的收率和本钱。二氧化钛档次过低,不只要添加矿的耗费,并且还要多耗费硫酸,由于二氧化钛含量低,矿中的非钛杂质就高,使出产中的沉积、净化进程变得杂乱困难,一般矿中的二氧化钛含量应不低子47%。可是二氧化钛含量太高(60%以上),酸解的难度增大,一般二氧化钛含量高的钛铁矿(特别是次生矿)一般都含有少数的金红石,金红石不溶于硫酸,最终在沉积时与废渣一道排掉,使酸解率下降。     b.二氧化钛的档次凹凸,首要触及经济和耗费定额而钛铁矿中的FeO/Fe2O3的比值巨细直接影响酸解的操作和安全。由于lmol的Fe2O3与硫酸起反响要比lmolFeO与硫酸反响多生成20KJ的热量,所以Fe2O3含量高的钛铁矿反响时放热量大、反响剧烈、容量发作冒锅事端,并且在浸取复原时要多耗费铁屑和硫酸。国内某厂从前计算过Fe2O3含量每添加1%,每吨钛铁矿仅多耗费的硫酸和铁粉的价值就达9.85元(1998年物价)。      c.操控钛铁矿中有害杂质的含量是进步产品质量(白度、消色力)的关键要素之一。由于钛铁矿中的某些杂质经过一般的选矿办法很难除去,作为钛出产者要注意操控矿中的有害杂质的含量。这些有害杂质首要是铬、钴、锰、钒、铅、铜、铌、锡、铈、稀土元素等过渡金属元素。上述元素在钛铁矿中一般以氧化物、砷化物、硫化物和磷酸盐的方式存在,在酸解时成为硫酸盐而溶解到钛液中,经过一般的重力沉降办法不能彻底除去,在水解时它们又沉积、吸附到水合二氧化钛的表面,最终在煅烧时又变成氧化物而显色。如:Cr2O3含量超越1.5mg/kg时,产品即显淡黄色,V2O5含量超越70mg/kg时也能使产品色相发灰,Cr、Ni是公认的除铁以外最简单发生光敏现象的有害杂质,Pb和Cu的含量在冶金和电容器钛出产中有严厉的规则,Nb含量高则不适用于出产珐琅用钛,并且Nb2O5与Sb2O3反响会发生黄相,其他Mn,Pb、Co等的含量都不能过高。     d.A12O3,SiO2,MgO,CaO,S,P等非金属杂质尽管对产品的白度没有多大的影响,可是它们在酸解时(特别是SiO2和A12O3会构成胶体,严重影响钛液的沉降和净化作用,给产品质量和收率导至不良的结果。CaO和MgO含量过高,在酸解时会构成体积巨大的硫酸钙和硫酸镁的沉积,影响沉降作用和泥渣中钛液的回收率。硫含量过高会腐蚀设备,在酸解时会发生有毒的气体,硫、磷含量过高还会对电焊条和珐琅用钛带来不良的影响,由于硫会使电焊条焊出来的焊缝有热脆性,而磷相反会使焊缝发生冷脆性。     为了能出产出高质量的钛,钛铁矿中的杂质含量最好不要超越以下规模。     Fe2O3<13%、Cr2O3<0.03%、MnO<1.5%、Nb2O5<0.2%、V2O5<0.5%、S<0.2%、A12O3<1%、SiO2<1%、P2O5<0.025%、金红石<0.5%。     以上杂质含量能够经过惯例化学分析或光谱分析测定。一般外观带红、黄相有显着泥砂的矿必定不是好矿。此外经过判别铁、钛氧化物以外的杂质含量多少,也能辨别钛铁矿的质量好坏,一般状况下,钛铁矿中的TiO2%+FeO%+Fe2O3%≥94%时,酸解、沉积操作一般不会有大问题,当然还要考虑矿中的金红石含量的凹凸。关于氯化法钛钒含量高的矿是不能运用的,由于钒的氯化物在蒸馏时不简单别离洁净。     不同矿点、不同质量的钛铁矿在运用时要区别对待,不要千人一面的选用相同的工艺操作,有时不同类型的矿还要依据目标状况调配运用。[next]     国外硫酸法钛工厂的用矿状况一般按TiO2含量低可分为a.TiO2含量71%~85%的酸溶性钛渣(一般南非产的酸溶性钛渣TiO2含量较高,加拿大、挪威产的较低);b.酸溶性钛渣与钛铁矿的混合矿(TiO2含量60%~70%);c.普通钛铁矿(TiO2含量45%~59%)。我国硫酸法钛工厂的用矿类型归于c类。表1为国际钛工厂(不含我国) 的用矿类型的份额。 表1                  国际钛工厂的用矿类型类型矿源及档次工厂数占总才能/%补白硫酸法 a类   b类   c类  酸溶性钛渣 TiO2,71%~85% 钛渣+钛铁矿 TiO2,60%~70% 钛铁矿 TiO2,45%~59%  12   7   4448 22   9   17  有5家100kt级的工厂氯化法 a类   b类   c类  金红石矿 TiO2,90%~85% 南非高钛渣混合矿 TiO2,85%~89% 钛渣与低档次钛矿 TiO2,60%~84%  14   5   452 24   8   20      如Kronos工厂   如杜邦公司     表2为我国冶金部拟定的钛铁矿标准。 表2                        钛铁矿(矿砂)精矿YB-835-87等第TiO2/%>杂质含量</%CaO+MgOP一级一类 二类52 500.5 0.50.025 0.025二级 三级 四级 五级50 49 49 480.5 0.6 0.6 1.00.030 0.040 0.050 0.070注:含铁金红石的钛精矿中TiO2>57%,(CaO+MgO)<0.6%、P<0.045%的产品作为一级品。等第TiO2/%>杂质含量</%PFe2O3一级一类 二类50 500.02 0.0210 13二级一类 二类49 490.02 0.02510 13     注:精矿中TiO2含量>52%、P<0.025%、Fe2O3<10%的产品作为一级品。     该表中的上表为出产人工金红石、钛铁合金、高钛渣、电焊条等用的钛铁矿规格;下表为出产钛用的钛精矿规格。     以上冶金部的标准是指砂矿(次生矿),攀枝花之类的岩矿(原生矿)不在此内。[next]     国外常用的钛铁矿化学组成见表3。 表3                         按产地分的钛矿化学组成/%成分印度MK印度Quilon斯里 兰卡澳大 利亚马来 西亚挪威含钛 熔渣石原人工 金红石天然金红石AMATiO254.759.653.654.451.743.970.496.186.4FeO21.69.518.919.638.536.013.4  Fe2O319.524.623.320.23.7711.1 1.700.25SiO20.840.701.480.861.003.284.920.500.56Al2O30.701.320.581.051.560.855.080.460.17MgO0.980.780.850.210.213.695.070.070.04CaO0.090.060.120.06 0.180.950.010.05Cr2O30.070.160.090.040.020.030.110.150.15MnO0.430.480.951.553.150.330.260.030.41V2O50.170.200.190.150.040.200.400.200.61P2O50.070.140.070.060.090.120.040.170.02     表4为我国常用钛铁矿中的杂质元素。 表4                        国内常用钛铁矿的杂质成分/(mg/kg)元素海南攀枝花云南广西元素海南攀枝花云南广西Al0.32%0.65%0.31%0.44%Na159633128720Ba18.28.017.019.3Nb32050.9302661Be5.69 5.995.76Ni5.9926.918810.5Ca5600.81%1790.22%P299167154173Cd2.992.102.992.80Pb80.929.983.9344.9Cr83.926.964788.4Sc29.942.056.937.2Cu    Sr3.2923.93.0011.7Li5.095.096.895.01V9354462200919.8Mg0.14%4.03%1.39%0.13%Zn291101331317Mn1.35%0.48%0.56%1.52%Ce11048188130Mo5.991.797.496.42Zr  1.5%      以上数据仅供参考,由于同一矿区不同矿点,同一工厂不同批号之间的钛铁矿分析数据都有差异。     攀枝花矿的TiO2含量较低一般为47.5%左右,硫含量较高一般在0.1%~0.2%之间,钙、镁含量也较高,可是其他对白度有害的杂质含量较少。云南矿的TiO2含量一般为48.5%~49%,海南矿的TiO2含量一般为49%~50%并含有一点金红石。

钛白粉术语

2019-02-13 10:12:44

折射率:当光从一种介质射入另一种介质时,有时会因速度发作改动而改动方向,这种现象叫做折射,当光从真空射入某一种介质而发作折射时,入射角和折射角的正弦的比值叫做折射率,折射率又称光指数。     白度:白度是表明物质对可见光吸收与反射两部分之比,相对白度是波长和粒度的函数。白度归纳了白色颜料的亮度与色彩两种光学效果。     隐瞒力:隐瞒力是指当一件物体涂以某种涂料时,涂猜中的颜料能隐瞒被涂物体表面的底色,使这底色不能再透过涂料而显露出来的才能。 颜料质量(g)隐瞒力=颜料质量(g)/ 被涂物体表面积(cm2)颜料的隐瞒力越大,则这个数值越小。隐瞒力也可以用每克颜料能隐瞒被涂物体的表面积来表明,就是上一种表明办法的倒数。这种办法表明的颜料隐瞒力越大,则其数值便越大,涂膜便可以越薄,所需的涂料量便越小。     消色力:颜料的消色力,就是这种颜料与另一种色彩的颜料混合后,能使得到的混合物显现它自身颜料的才能。以白色颜料而言,当它与一深色颜料混合后,混合物的色彩越浅,表明它的消色力越强。     吸油量:颜料的吸油量是指每100g颜料,在到达彻底湿润时需求用油的最低质量,吸油量常用百分率来表明。     有用酸:在酸解产品浸取所得的钛液中,硫酸主要以三种不同方式存在:(1)与钛结合的硫酸;(2)与其他金属(主要是铁)结合的硫酸;(3)未被结合的,过剩的游离酸。由于无法独自测定与钛结合的酸和游离酸,只能测定这二者的总和,因而就把二者的总和称为有用酸。 有用酸=与钛结合的酸+游离酸     酸比值:钛液中有用酸与总钛含量之比叫酸比值。酸比值又名酸度系数,通常用F来表明。     钛液的安稳性:安稳性又称安稳度,就是在钛出产中,钛液在条件改动的情况下,有发作前期水解而分出白色胶体粒子的倾向,这种倾向的强弱程度叫做钛液的安稳度。表明这种倾向强弱的特性叫做钛液的安稳性。     钛液的前期水解:一般来说,从酸解后到未进行后期水解之前,钛液中不该含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子,可是有时在钛液的浸取、复原、运送和寄存进程中,由于操作不妥或条件改动,而在钛液中呈现上述两种白色胶体物质,这种现象称为钛液的前期水解。     酸解率:溶液中的可溶性钛盐总量(以TiO2计)占所投钛铁矿中所含钛总量(以TiO2计)之百分比,叫做酸解率。 溶液中总钛含量 酸解率(%)=(溶液中总钛含量/矿粉中总钛含量) *100      钛液的残渣:用硫酸分化钛铁矿后,经浸取所得到的溶液,是一种混浊不清的杂乱系统。这种溶液既具有真溶液的性质,又具有胶体溶液的性质,既含有以钛和铁为主的可溶性硫酸盐,又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高安稳性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质,称之为钛液的残渣。     铁钛比:钛液中总铁含量和总TiO2含量之比叫做铁钛比,其公式如下: 总Fe含量(g/l)铁钛比=总Fe含量(g/l)/ 总TiO2含量(g/l)铁钛比的凹凸,对水解产品的偏钛酸的颗粒巨细和结构有必定的影响。因而在钛出产中,特别是在涂料钛出产时,有必要控制在必定的铁钛比范围内。     钛液的浓缩:钛液中的水是溶剂,是可蒸发的,而钛液中的硫酸氧钛、硫酸钛和硫酸亚铁等是溶质,是不行蒸发的。借助于加热的效果,使钛液中的溶剂(水)逐步气化蒸发而扫除,使溶质的浓度逐步增大,这个进程称为浓缩。     涂料用钛的质量要求:A、白度好;B、研磨潮湿性好;C、耐候性好;D、化学安稳性好;E、粒度小,隐瞒力大,消色力高,不透明度和光泽度好。      水解率:水解率是反映水解完结程度的一个值。即液相TiO2转变成固相TiO2的百分比。水解率的高或低,别离表明钛液中TiO2转变成固相TiO2的转化率的高和低。     沉降率:偏钛酸颗粒在水解后浆液中沉降速度的快慢叫做沉降率。它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高,偏钛酸粒子就细;沉降率低,偏钛酸粒子就粗。 [next]    盐处理:偏钛酸在煅烧前参加少数化学品添加剂进行改性处理的进程,称为盐处理,亦称为前处理。     钛的后处理:钛的后处理是对通过损坏的钛粒子进行粒度分级后,将符合要求的粒子进行表面改性处理的进程。     粉化、老化、耐候性:用于室外的漆料,通过日晒雨淋,漆膜逐步被损坏,其表层逐步失去光泽,颜料颗粒离分出来,成为一层可被擦去的疏松粉末,这种现象称为粉化。在粉化的一起,白漆会泛黄,色漆会褪色,这种现象称为漆膜老化。漆膜能耐受这种老化的程度,称为耐候性。     涣散性:涂料的制作,实际上是通过研磨或拌和,将颜料很好地涣散在各种基料的胶粘液体中。颜料在介质中的易涣散程度和在涣散系统中的涣散安稳性,称为涣散性。     硫酸分化钛铁矿的办法:依据参加反响的硫酸浓度和终究反响产品的状况,钛铁矿的酸解办法分为三种,即液相法、两相法、固相法。     固相法酸解:选用80%以上的硫酸,反响剧烈敏捷,在5~30min内完结,反响最高温度达250℃。     熟化的意图:酸解反响后要进行熟化,其意图是让固相物逐步冷却,在这个冷却进程中,让一部分未酸解的矿粉持续与存在的游离酸效果,以利进步酸解率。     钛液的复原:浸取的钛液中既有硫酸亚铁(FeSO4),又有硫酸高铁Fe2(SO4)3,硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的,只要在pH值大于5时才开端水解;硫酸高铁在pH为2.5的酸性溶液中,即开端水解,生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时,当pH到达2.5就会生成氢氧化沉积稠浊在偏钛酸中,待到煅烧时即变成红棕色的三氧化二铁混在产品中,而影响钛的白度。因而,钛液中就不允许有三价铁的存在,有必要把三价铁复原成二价铁。     钛液冷冻结晶的意图:从钛铁矿通过酸解再通过加水浸取所得到的钛液中,含有很多的硫酸亚铁。冷冻结晶的意图主要是使硫酸亚铁成为晶体分出,然后通过过滤,使硫酸亚铁从钛液中别离出来。     钛液的净化:经沉降除掉绝大部分残渣和经冷冻结晶除掉硫酸亚铁晶体后的钛液,尚含有一些沉降不彻底而带来的颗粒细微的微量固相物。这些固相物极细,表面或许带有必定电荷,是一种胶体物质,由于颗粒小,在硫酸亚铁晶体粗滤时,可以穿滤而留在滤液中;别的钛液还存在着除钛以外的可溶性杂质,有害的杂质有必要除掉。将钛液进行过滤,就是除掉固相物,使钛液净化的一种手法。     液浓缩的意图:浓度低的钛液制得的偏钛酸的颗粒较粗,进而制得的钛的颜料功能较差。为使钛液通过水解得到颗粒较细均匀的偏钛酸,进而得到颜料功能优越的钛,就有必要将通过结晶过滤的浓度较低的钛液进行浓缩。 水解先加晶种的效果  由于晶种是决议水解产品粒子形状、巨细和终究产品功能的要害,是诱导热水解正确进行的导游。加晶种有两方面的效果,一是确保制得的粒子巨细恰当和均匀,而且有必定结构的水合二氧化钛;二是能使水解速度加速,使水解效果进行得较彻底,得到较高的水解率和取得优秀颜料功能的钛。     钛液水解的意图:钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸,然后与母液中的可溶性杂质别离,以提取纯洁的二氧化钛。     偏钛酸水洗的意图:水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离,然后除掉偏钛酸所吸的母液中的很多的铁、硫酸及其他可溶性杂质,使之得到比较纯洁的偏钛酸。     真空过滤洗刷法:运用抽真空构成的压力差,将滤液吸过过滤介质,而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过滤层而除掉。     叶滤机的作业原理:运用一种具有很多毛细孔的物料为介质,在真空的效果下,使溶液从小孔通过,而将固体截留,然后到达固液别离和固体水洗的意图。     漂白的意图:运用三价钛溶液漂白,把氢氧化高铁除掉,煅烧后就不会发生与金红石型钛同晶型结构的Fe2O3,这样钛的白度和消色力就不会下降。     煅烧的意图:在高温下使偏钛酸脱水、脱硫,而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的钛。     损坏钛的意图:经煅烧的钛大都是粒子的聚结物,需通过损坏才能使粒度到达颜料标准的要求,然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。     钛包膜的效果:包膜也叫表面处理,就是在钛颗粒表面包上一层特殊的膜,使钛颗粒自身与外面介质(空气或油料)离隔,这样就可以防止钛的光化学活性影响油料的安稳性和防止太阳光中紫外线的直接照耀,然后进步钛的耐候性,使其更适合于室外运用。     无机包膜:在钛浆液中添加无机处理剂,并使其金属离子以氧化物或氢氧化物的方式沉积在钛颗粒的表面,以下降光化学活性,进步耐候性。     有机包膜:在钛浆液中参加有机处理剂,以物理吸赞同化学吸附二种方式吸附在钛颗粒表面,改动钛的表面性质,以改善钛在不同介质中的涣散性。     不透明性:指光对颜料颗粒不能通过的程度。不透明性的巨细,首要取决于颜料的折射率和粒度,当然也与颜料体积浓度及吸油量等次级特性有关。     光泽度:表明某一物质对一投射来的光线的反射才能。反射才能越强,光泽度越大。     色相:就是颜料给予人们的色光感觉。     上色底相:上色底相又称灰漆色彩,它受颜料的均匀粒径及其散射力巨细的影响非常显着。     上色力:上色力是指一种颜料与另一颜料混合后,所给予另一种颜料的上色才能。     钛的类型区别:涂料用钛分为金红石型和锐钛型二种。按世界贯例,金红石型用其英文Rutile的第一个字母R表明,称为R型;锐钛型用其英文Anatase的第一个字母A来表明,称为A型。未经后处理的金红石型和锐钛型别离称为R1和A1型;通过后处理的金红石型和锐钛型别离称为R2、R3和A2型。 我国还把塑料用的锐钛型钛称为AP型;把化学纤维用的锐钛型钛称为AH型。      珐琅用钛质量要求:1.纯度高;②杂质少(若含有Fe2O3或Cr2O3,则产品会发生黄荫);③颗粒细微而均匀(使熔制时与其他材料易于混合而使在熔制进程中的熔制时易于控制);④具有很强的折射率和较高的消色力,在瓷釉中作乳浊剂,具有很强的乳浊度和不透明性,使涂搪后涂层薄、润滑和耐酸性强。     电焊条用钛的质量要求:(1)杂质含量少,硫和磷的含量不能超过0.05%,由于硫和磷在焊接时不蒸发而转移到焊缝金属中去,硫能使焊缝发生气泡和热裂缝(热脆性),磷能发生冷裂缝(冷脆性);(2)颗粒小而均匀,45μm筛孔筛余物要少0.5%;(3)视比容在0.8~0.9g/ml之间,如过小则粘性差,在配方中要添加水玻璃用量,致使影响焊接操作的焚烧。

铝锭生产工艺

2017-06-06 17:49:55

铝锭生产工艺是一种投资者较为关注的一个信息,那我们来看下其信息。技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着我国合金铝锭市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外合金铝锭生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。通过参考大量专利文献对合金铝锭的工艺技术进展做了系统介绍,通过详细的调查和权威技术资料及相关情报的收集,为客户提供了合金铝锭产品核心技术应用现状、技术研发、工艺设备配套、高端技术应用等多方面的信息,对于企业了解各类合金铝锭产品生产技术及其发展状况十分有益。商业应用前景部分从合金铝锭产品的应用领域、下游产品、国内外生产现状、国内潜在生产厂家、国外生产厂家及规模、国内外产量走势、市场状况及预测、供需状况分析及预测、国内需求厂家及联系方式等诸多方面对合金铝锭产品市场状况及发展方向做了详细论述,可作为合金铝锭产品深加工技术发展趋势导向的重要决策参考。1 双色铝型材的生产方式&nbsp;&nbsp;&nbsp; 所谓双色铝型材是指同一功能的铝型材的表面,在不同的面上处理成两种颜色。双色铝刑材的生产方式主要有两种,即组合式和贴膜式所谓组合式,就是同一功能的铝型材是由两个以上的断面组合而成,首先是铝型材单独生产,然后再进行插入装配,最后经锯切等处理方式加工成双色铝型材所谓贴膜式,是为了在同一功能的铝型材上加工成两种颜色,在喷漆时,必须采用贴膜遮盖一部分,喷涂另一部分,以便获得两种颜色。本文重点介绍喷漆贴膜铝型材的生产过程。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2 双色铝型材的特点&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1)可以根据不同的环境、不同的要求建筑特点和不同的审美观,选择不同的颜色。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)产品质量要求高,生产过程中各道工序要严格把关。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)双色铝型材,产品档次高,美观大方,深受消费者的青睐。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (4)双色铝型材,生产方便灵活,可以自由组合。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3.1 生产工艺流程&nbsp;&nbsp;&nbsp; 双色铝型材的生产千艺流程为:脱脂-铬化-烘干-上排-喷漆-固化-下排-检验-装框-贴膜-上排-喷漆-撕膜-固化-下排-检验-包装&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3 2 生产过程中要注意的几个问题&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1)选样粘度适中的贴膜。在双色铝型材生产中,贴膜的合理选择是关键。贴膜的粘度过低则贴不住。贴膜容易脱落,给喷涂带来相当大的难度。贴膜的粘度过大,说明贴膜上的胶比较多,当贴膜撕掉后,容易将贴膜上的胶粘在型材上,影响型材的表面质量,另一方面,在选择贴膜时,尽可能选用胶的成分与涂漆成分一致或相接近,这样可减轻对漆膜色泽的影响。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)选择宽度、厚度适中的贴膜;由于铝型材断面形状复杂,外表向宽、窄悬殊较大,容易将飞边吹起,降低贴膜的遮盖能力,影响喷涂质量。贴膜过窄,则遮盖不住,显然不能喷涂。另一方面,在选择贴膜厚度时,只要能遮盖,具有弹性即可,不一定选择太厚的贴膜,因太厚的贴膜将增加铝型材生产成本,而且也没有必要。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)贴膜后及时喷涂。型材贴膜以后,应及时进行喷涂,停放时间越短越好。如果停放时间太长,由于贴膜上的胶干燥,失去粘度,特则是经风一吹,贴膜脱落,导致喷涂同难。因此,为了确保贴膜及喷涂质量,一般贴膜以后的停放时间不要超过16h.&nbsp;&nbsp;&nbsp; (4)确定颜色、分界面及分界线。铝型材在喷涂之前,一定要根据型材的使用功能以及客户的要求(合同要求),分清每个面所要喷徐的颜色,分界面是哪个面,分界线是哪条线,在什么位置:一般来说,内侧是浅色,外侧是深色在弄清了分界面、分界线及颜色的要求之后才能贴膜,要注意千万不能将膜的位置贴错。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (5)贴膜质量:贴膜是双色铝型材加工中的一道关键工序,贴膜质量的好坏,直接影响到铝型材的表面质量,主要包括以下几个方画:一是贴膜时尽可能不要使贴膜形成过大的张力,也就足说不能使贴膜发生变形,否则贴好后的贴膜容易收缩,使铝型材两端出现无贴膜现象;另一方面,铝型材两端贴膜断开时,要用刀片切开,而不能拉断,否则,拉断的贴膜仍然要收缩;二是贴膜宽度要与贴面宽度相吻合,一般情况下,贴膜宽度稍大于铝型材的贴面宽度,若是贴膜过宽,超出铝型材边缘过多,当喷涂时,容易被压缩空气吹起,若|来源|考试|大|是贴膜过窄,不能完全遮盖,显然是不行的;四是贴面分界线在沟槽边缘时,一定要将;贴膜的飞边压入沟槽内,否则,喷涂时气流容易将贴膜吹起,影响铝型材喷涂质量;五是贴膜时,一定将贴膜贴平,防止皱折、卷缩等现象;六是对于断面形状复杂的型材,如果一次贴膜困难时,可以分两次或多次贴膜,保证贴膜的覆盖质量;七是对一些壁厚较薄或悬臂较大等特殊断面的铝型材,贴膜时不能压得太紧,一定要注意不能使铝型材产生变形;八是第一次喷涂后,铝型材的停放时间不能过长,否则会使型材表而落上灰尘,导致贴膜困难,从而影响贴膜质量:&nbsp;&nbsp;&nbsp; (6)严格执行贴膜工艺。铝型材贴膜必须经过第一次喷涂后再贴,不允许型材铬化后直接贴膜,这是因为贴膜上有胶,如果直接将贴膜贴在铬化层上,胶就会粘在铬化层上,或者撕贴膜时,就会将铬化层,撕掉,这样就会大大降低漆膜的附着力,最终影响铝型材的喷涂质量,导致漆膜脱落,其后果不堪设想。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (7)撕膜时间。铝型材经贴膜、喷涂以后,要撕去贴膜,但不能喷涂后马上就撕去贴膜,要控制好撕膜。&mdash;般来说,喷涂后经过流平,漆膜基本凝固,这一过程不能少于10min.然后才能撕去贴膜撕膜。否则,漆膜未开,撕膜的过程中容易将贴膜落在铝型材上,影响漆膜质量。另一方面,撕膜的时候动作要快,以免影响撕膜质量。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (8)喷涂顺序 双色铝型材,需要涂上两种颜色,有两种颜色必然存在深色与浅色,喷涂必然有先有后,喷涂前必须要考虑哪种颜色先喷,哪种颜色后喷,要根据具体情况而定,若是先喷浅色、后喷深色,则先喷涂的浅色就要经过两次固化,即两次烘烤,容易将浅色烘烤变色,若是先喷深色、后喷浅色,则后喷浅色对前喷深色的覆盖性受到一定影响,要想覆盖深色就要增加漆膜厚度,但是漆膜厚到一 定的程度后,又容易产生脱膜现象。因此。在实际生产中,采用先浅后深的工艺较为可行。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (9)避免多次返工。在双色铝型材生产过程中,由于各种因素影响,返工是|来源|考试|大|不可避免的,但是每返工 一次就要增加一次固化。对漆膜来说。多次喷涂,漆膜厚度不断增加,再经多次固化,降低了漆膜附着力,容易造成漆膜脱落。因此,在双色铝型材的生产中尽可能避免多次返工。&nbsp;&nbsp;&nbsp; (10)膜厚的合理控制、双色铝型材生产是要经过两次以上的喷涂,如果我们还像单喷那样操作,就会导致有的面漆膜较厚,有的面漆膜较薄,从而引起膜厚严重不均匀。因此在喷涂时就要进行合理控制,第一次喷徐时,只需对着面重点喷涂,而另一面可以不涂或少涂。第二次喷涂叫,闪样尽可能对需要的面重点喷,其他面不喷或少喷,同时还要根据第一次喷涂情况以及选用的涂漆颜色。合理地控制第二次喷涂厚度,但必须保证第二次喷涂对前一次喷涂的浚盖效果。如果你想更多的了解关于铝锭生产工艺的信息,你可以登陆上海有色网进行查询和关注。

钛白粉生产废物的处理--硫酸法(二)

2019-02-15 16:44:47

20%废酸经两级预热后,在一段浓缩设备的强制循环泵前进入该体系,连同循环酸一道进人一段加热器、蒸腾器,大部分持续循环,一部分进人二段蒸腾设备,状况同一段,然后再进人三段浓缩设备,经三段强制循环泵、三段加热器、蒸腾器后,大部分持续循环,一部分即70%废酸流至带拌和液封箱,然后用泵经冷却器进人带拌和滤前中间槽,用泵打人加压板框过滤机过滤,滤液即制品酸进人制品酸槽用泵送出体系,滤渣即含酸的FeS04·H20由皮带机送走。    一段蒸腾为加压浓缩,二次蒸汽压力大约0.1MPa,用做一段浓缩20%酸的第二预热器的加热蒸汽,以及二段浓缩加热器的加热蒸汽。蒸汽冷凝水搜集于冷凝液贮槽,由冷凝液泵泵至20%酸的榜首预热器与20%酸热交换后排放。    二段浓缩及三段浓缩为真空蒸腾,二次蒸汽一起进入一个闭路循环的直接冷凝器,循环用水系由一个板式换热器同外部冷却水进行换热冷却,循环用水必定时刻部分外排,不凝气体由水环真空泵排至大气。    一段蒸腾的二次蒸汽作为二级预热和二段浓缩加热器的加热蒸汽后,其间的不凝性气体则伴随二段浓缩的二次蒸汽进入冷凝器。    气压式冷凝器及70%酸冷却器的冷却水选用循环水,进水温度30℃,出水温度35℃。    三段浓缩的几个底子工艺参数:    榜首段    20%-28%,    温度115℃,   压力(表压)0. 1MPa;    第二段    28%-60%,    温度80℃,    压力(绝压)0. 008MPa;    第三段    60%-70%,    温度115℃,   压力(绝压)0. 008MPa。    三段浓缩及一段浓缩的技能参数见表3。[next]    设备原料。加热器为石墨,当选用二次蒸汽加热时,外壳为碳钢衬橡胶,加热器分块孔式和管式两种。    蒸腾器为玻璃纤维加强塑料内衬聚氟塑料(氟化乙)。    强制循环泵为高硅铁轴流泵,含硅量为15%,料浆泵、压滤机进料泵为高硅铁离心泵。    冷凝器为玻璃纤维增强塑料。    板式换热器及真空泵、蒸汽冷凝液泵为254不锈钢(瑞典标准)。    制品酸冷却器为石墨,外壳为碳钢。    板框压滤机为聚,滤布为聚氟乙烯。[next]    (2)国内硫酸法钛废酸处理办法国内钛工业真实起步应当说是20世纪60年代初期,在开展硫酸法钛工业的一起,我们现已意识到废酸问题的严重性。而国内的钛出产厂规划小且涣散,所以往往采纳量体裁衣办法加以处理。    ①直接运用。在普钙出产上直接掺用,如株洲化工厂;用于钢铁酸洗,如上海钛厂;出产硫酸锰,如广州钛厂等。    ②加工运用。钛废酸加工运用主要是将废酸浓缩净化,再用于其他方面。如南京油脂化工厂将20%左右废酸浓缩至40%,冷冻别离硫酸亚铁后外销用于磷肥出产等现已多年,但蒸腾设备为珐琅夹套反应锅,设备落后,曾设备一套管式石墨蒸腾器,因为原始废酸中偏钛酸含量太高,未能正式投入出产。    ③其他运用。原化工部涂料研讨所曾做过使用废酸出产人工金红石和富钛料的小试作业,该办法的缺陷是仍有稀废酸需处理。    ④引入前东欧的三套硫酸法钛白废酸处理办法。国内引入硫酸钛废酸处理办法,404厂因地处沙漠内地,规划石灰中和排入池塘,天然蒸腾。山东裕兴相同选用此办法。重庆渝港出产建有废酸浓缩设备,与上述芬兰工艺相同,存在的问题是浓缩初期换热器结垢、易堵,出产不正常,常形成环境危害。为此,美国NL产品世界公司争先恐后,于1988年请求我国创造专利(优先权日87. 10. 26,CN 1042527A)《硫酸法出产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理办法》,其意图是为了占据我国钛废酸处理技能的制高点。    综前所述,国内涵废酸综合使用方面也做过不少作业,有所成效,但对较大规划的钛工厂的钛废酸还未找到切实可行的处理办法。    (3)国内相关专利及最新技能美国NL产品世界公司于1988年请求我国创造专利(优先权日1987. 10. 26,CN 1042527A)《硫酸法出产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理办法》。其为处理真空蒸腾浓缩办法中换热器阻塞的问题,该专利的创造办法选用两级浓缩三次别离除掉酸中的杂质的办法。榜首级选用钛煅烧窑尾气将20%-24%的稀硫酸预浓缩至26%-29%,榜首次别离在此分出的残渣,再将别离得到的滤液冷却降温以分出七水硫酸亚铁,进行二次别离,别离出固相物—七水硫酸亚铁,得到含30%-35%的稀硫酸;然后,再将得到的含30%-35%稀硫酸用真空蒸腾浓缩办法进行第二级浓缩至60%-71%的硫酸浓度;最终,将酸中的继沉淀物进行第三次别离,得到70%左右的硫酸。    该专利施行存在工艺设备多、工艺流程长;表面看起来节能,通过两级浓缩三次别离冗长的流程,设备出资与直接蒸腾浓缩费用不是减少了而是大幅度的添加,工序多、操作费用也多。    为此,四川龙蟒集团依其本身及社会的开展需要,依据多年来在无机化工特别是湿法无机化工(矿藏化工)出产上总结的一套技能创新,以及抢先商场的卓有成效的经历,提出了喷雾浓缩除铁处理废酸并将之用于磷化出产的绿色出产工艺。在2000年展开了“硫酸法钛废副综合使用与进步产品质量系列科研课题的研讨”,共完结科研课题6项,请求创造专利4项,省级科技成果2项;完结实验室实验后,于2001年投人1 300多万元进行工业性中间研讨实验。值得一提的是,接连一个月到500km外的重庆市买回高价硫酸法铁废酸,借以取得和查验这些专利和科技成果的可靠性。于2003年建成了4万吨硫酸法钛废酸收回处理新设备。该设备通过一年的实践出产,不只到达且超越规划能力和预期的工艺技能指标,并且出资与运转本钱均远低于欧洲先进设备水平;已引起欧洲硫酸法钛出产商的注重和喜爱,乃至购买愿望。正如欧洲20世纪90年代相同,因为废酸问题将底子处理,将从头赋予硫酸法钛更强壮的生命力。

硫酸法钛白粉的生产--水处理

2019-02-15 14:21:16

一、江河水的除杂净化处理    钛的出产,耗水量大,常常是供应商自行抽取江河水进行净化处理,到达要求后成为普通水才运用。江河水的杂质较多,首要是以sio2为主的泥浆悬浮物和其他固体悬浮物。这些悬浮物经过砂滤后,粗颗粒部分能够被除掉,可是细颗粒部分,尚需求加铁系或铝系清水剂加以处理才干除掉。    以sio2为主的悬浮物常吸顺便阴离子胶体微粒而带负电荷。带有相同负电荷的微粒,由于同电相斥的效果,使微粒不易集合而比较稳定,能够保持较长的时刻也不沉降,因此难以除掉。    在自来水处理中,加铁系清水剂时,铁系清水剂在水中即水解生成絮状氢氧化铁沉积,氢氧化铁常吸顺便阳离子微粒而带正电荷,当其遇到带负电荷的以sio2为主的泥沙悬浮物,即由于异电相吸而发作共沉积而到达清水的意图。可是,常常还有少数氢氧化铁微粒漂浮在水中,在偏钛酸水洗时,这些微粒便在滤饼表面不断积累而覆盖成一层棕黄色铁质层,这些铁质最终会影响到钛制品的白度,因此铁系清水剂只能应用于自来水的除杂,而不能应用于钛出产用水的除杂。    钛出产用水的除杂有必要运用铝系(以硫酸铝为例)清水剂。硫酸铝在水里水解会生成氢氧化铝沉积,其反响式如下:    氢氧化铝微粒常吸附阳离子胶体微粒而带正电荷。这些带正电荷的AI(OH)3微粒,当在水中遇到带负电荷的以sio2为主的泥浆胶体微粒时,由于异电相吸,便彼此集合成较大的微粒,借助于重力效果而沉降被除掉,到达了净化水的意图。    二、偏钛酸漂白后的水洗、后处理的水选和包膜后的水洗都应该用离子交流水    钛粒子自身表面的特性是亲水疏油的,所以能够用水来作涣散介质,进行后处理的水选。可是一般的自来水或净化过的江河水含有各种电解质,水中的离子会使钛颗粒表面发作电性中和而发作凝集,特别是在硬水中凝集更为严重。因此铁的涣散不能用这些水,有必要用离子交流的去离子的纯水。    包膜后的浆猜中还存在着必定的水溶性盐,这些水溶性盐的存在会影响钛的漆用功能,首要是影响颜料的研磨涣散性,漆浆的储存稳定性,漆膜的耐水性、耐候性。要是用自来水或净化过的江河水洗刷,则由于其含有Ca2+ , Mg2+ , Na+、SO42+、C1-等杂质离子,因此用自来水洗刷达不到除掉水溶性盐的意图,所以也有必要用离子交流的去离子水来水洗。    在漂白工序时,经过复原后的偏钛酸,也需求用这种去离子水来水洗除铁。    由于用离子交流法制得的纯水,与蒸馏法制得的纯水比较具有下列长处:①所制得的水纯度高,相当于二次蒸馏水的纯度;②不必燃料;③成本低;④设备简略、安装简单、操作便利;⑤能够大量出产,合适工业出产需求,上述长处关于蒸馏法是无与伦比的。因此在工业上离子交流法制纯水已逐渐替代了蒸馏法制纯水。[next]    三、离子交流树脂的组成和分类    离子交流树脂是一种带有能交流离子特性的高分子化合物,由以下两部分组成。    ①交流剂本体是高分子化合物和交联剂组成的共聚物,是离子交流剂的骨架;    ②交流基团是由能起交流效果的阳(阴)离子与联合骨架的一些离子所组成。    树脂可分为含有阳离子交流基团的阳离子交流树脂(如732型树脂)和含有阴离子交流基团的阴离子交流树脂(如711型树脂)两种。    四、新树脂在运用前的预处理办法    新买回的树脂往往含有杂质和低分子有机物,会影响树脂的交流才能,因此,新树脂在运用前有必要进行预处理。预处理的办法有动态法(在柱内操作)和静态法(在容器中浸泡)两种。实践证明,不管在经济上仍是在效果上,动态法均较静态法优胜。    树脂预处理的进程如下:在阳(阴)柱内装人阳(阴)离子交流树脂,加水浸泡12h以上,使树脂充沛胀大,排空,用水活动冲刷,以除掉色素、水溶性和不溶性杂质,洗至出水无色通明停止,加人含1%NaCl的乙醇溶液浸泡24h,以除掉芳香性和醇溶性物质,用水冲刷至无乙醇气味停止,加人5%HCI溶液(5% NaOH溶液)浸泡12h,用水冲刷至pH值为4-5 (8-9),用5%NaOH溶液(5%HC1溶液)浸泡4h,用水冲刷至pH值为8-9(4-5),此刻阳(阴)树脂已转型成钠型(氯型)。其转型反响式如下:    再用5%HCI溶液(5%NaOH溶液)浸泡2h,用纯水冲刷至pH值为5(8)。其反响式如下:    所用的和均可运用工业品。    五、离子交流水的制作原理    水的离子交流是在交流柱中进行的,放阳离子交流树脂的柱称阳塔或阳床;放阴离子交流树脂的柱称阴塔或阴床。由于水中的阳、阴离子杂质都要除掉,所以一般将阳塔和阴塔串联运用,对水质要求高的还要添加混合塔,为了除掉水中的悬浮物,在阳塔之前设有砂滤塔(或池),为了减轻阴塔的担负,在阴塔前加一个脱气塔,赶去水中的碳酸气。    将普通水经过砂滤塔,即进人阳塔,阳塔中的阳离子交流树脂首要吸附水中的Ca2+、Mg2+、Na+等阳离子,然后把交流基团上可供交流的基团H+解吸出来,这样,阳离子交流树脂上的氢离子与水中含的阳离子杂质交流了方位,阳离子杂质便被阳离子交流树脂吸附而除掉。其离子交流方程式如下: [next]     除掉了阳离子的水再进入阴塔,阴塔中的阴离子交流树脂吸附水中的SO42-、CI-等阴离子,然后把交流基团上可供交流的基团OH-解吸出来,这样,阴离子交流树脂上的氢氧根离子与水中含的阴离子杂质交流了方位,阴离子杂质便被树脂吸附而除掉。其离子交流方程式如下:    阳塔交流出的H+离子和阴塔交流出的OH-离子便结合生成了水。    最终将水经过混合塔,再次反响,便制得了纯水。    离子交流法制纯水的原理,就是依据上述离子交流反响的方程式,运用离子交流树脂的交流效果,将水中的各种离子除掉或削减到必定程度。    六、查验所制出纯水的办法    查验所制出纯水的办法如下。    ①Ca2+、Mg2+离子的查验  取水lOmL,加-氯化按缓冲液1mL,加微量铬黑T指示剂,若不显蓝色为合格。    ②S042-离子的查验取水lOmL,加氯化试剂几滴,若无白色沉积,则表明无S042-离子。    ③氯化物(Cl-)的查验取水lOmL,加硝酸1滴酸化,再加试液2-3滴,若不发作白色污浊则表明为合格。    ④酸碱度的查验取水lOmL,加甲基红指示剂2-3滴,若不显赤色,则表明不显酸性;另取水lOmL,加澳赓香草酚蓝指示剂2-3滴,若不显蓝色,则表明不显碱性。    ⑤电阻率的测定①(①:有些用水单位对水质要求不高者,电阻率和酸、碱度能够免检)用微安表查验,若电阻率大于300kΩ为合格。    七、树脂要再生的原因    在制取纯水的进程中,水中阴、阳离子别离与阴、阳离子交流树脂上的OH-或H+基团进行交流。当离子交流树脂上的OH-和H+基团被交流“完了”之后,树脂便失去了持续交流水中阴、阳离子的才能,即树脂吸附杂质离子现已到达饱满状态,此刻称之为失效。当离子交流树脂失效后,再将离子交流树脂上吸附的阴、阳离子除掉,交流上新的OH-或H+基团,使其从头取得交流水中阴、阳离子的才能,这就称为树脂的再生。    八、树脂再生的办法    树脂的再生包含反洗、再生、正洗三个进程。    1.反洗    反洗的意图首要是冲除树脂层中的气泡、悬浮杂质和积块,以确保再生液自由地经过树脂层,进步再生功率。反洗的水自下而上地经过树脂层,依托水力将树脂层抖松。进水流速由小变大,直至树脂层中无气泡留存为结尾。    2.再生(复原)    再生剂可用水稀释,浓度为5%左右。必定要用纯水或阳床水稀释,避免发作氢氧化镁等沉积污染离子交流树脂,浓度为2%左右。    再生剂的活动方向,能够自上而下(称之为顺流再生),也能够自下而上(称之为逆流再生)。两种办法比较较,逆流再生有许多长处。选用逆流再生时,再生剂耗量少,出水质量好,是比较新的再生工艺。再生时刻一般以为阳塔30-60min,阴塔60-90min。[next]    若运用混合塔,其塔中的树脂由阳、阴两种树脂混合而成。其再生的办法可用市售洁净的食盐配成10% NaCl溶液,加人混合塔浸泡2h,这样,阳离子交流树脂就会沉底,阴离子交流树脂则会浮起,然后把分层的树脂别离取出,再别离按上述办法加酸或碱进行处理,处理好后,再使其混合,即可从头装塔运用。    3.正洗    树脂经过再生之后,交流柱中留存的再生剂有必要淋洗洁净。开始的正洗是再生的持续,速度不能超过再生的速度。当再生剂洗净后,可添加流速,直至挨近操作流速。在正洗进程中,排出的水的质量会不断进步,当出来的质量到达要求,即表明正洗的结尾已到。    正洗的水源,对阳离子交流树脂来说,可用自来水;对阴离子交流树脂来说,至少要用阳塔水进行正洗。若选用自来水,则易生成碳酸钙和氢氧化镁沉积而污染树脂。    再生是用稀酸或稀碱送人失效的交流树脂中,运用酸、碱中的H+和OH-离子别离将吸附的阳、阴离子从头置换出来。再生进程实际上是交流反响的逆进程。其反响式如下:    从再生反响式能够看出,失效树脂再生后,树脂从头取得可交流的H+和OH-基团,然后康复交流离子的才能。但实际上再生只能将树脂吸附的阳、阴离子部分或大部分替代出来。因此再生后,交流容量都比本来的低,只能经过不断改进,尽量进步再生程度。    九、储存树脂需求留意的事项    树脂在长时间储存时,应使其变成中性盐型,并用纯水洗。为了避免树脂枯燥时决裂,树脂最好浸泡在蒸煮过的水中。如果在储存进程中,由于某种原因,使树脂脱水,此刻切勿运用清水浸泡。由于这样会形成树脂的俄然急剧胀大而破碎。一般应先在饱满的氯化钠溶液中浸泡,然后再逐渐稀释食盐溶液,康复树脂浸泡于蒸煮过的水中。    树脂储存温度不宜过高,应不大于40℃。    树脂储存在0℃以下时,要避免树脂的冻住崩裂。可将树脂储存在食盐溶液中,食盐溶液的浓度可依据详细气温条件而决议(见下表)。食盐溶液的浓度与冰冻点的联系盐水的冰冻点/℃盐水的浓度/%相对密度(10℃)-7101.0742-10.8151.1127-16.3201.1525-21.3323.51.1797

我国纳米钛白粉生产方法的选择

2019-02-13 10:12:38

液相法比气相法优点多,液相法中,硫酸氧钛和的化学沉积法最具工业化开展潜力。结合我国硫酸法钛出产供应商多,技能老练和经验丰富等优势,对开展液相的硫酸氧钛化学沉积法来出产纳米TiO2更有有利。至于出产规模,在国内对纳米TiO2的需求量有人以为在1万吨/年左右;有人以为在1000吨/年以下。笔者以为,后一种观念或许更契合国内实际。这样,国内纳米TiO2的出产能力现已可以满意现有商场的需求。可是,跟着纳米TiO2的遍及和人们消费观念的改动以及我国全体经济出现快速稳步开展的态势,纳米TiO2必将迎来更宽广的商场展空间。     化学沉积法可分为均匀沉积法、直接沉积法和共沉积法。其间均匀沉积法具有工艺简略、产品质量好和易于操作等特色,是最具工业化开展前景的一种制备办法。均匀地释放出来,该办法中,参加溶液的沉积剂不马上与沉积组分发作反响,而是经过化学反响使沉积剂在整个溶液中缓慢生成,使之经过溶液中的化学反响缓慢生成沉积剂,只需操控好生成沉积剂的速度,就可防止浓度不均匀现象,使过饱和度操控在恰当范围内,然后操控粒子的成长速度,取得粒子均匀、细密、便于洗刷、纯度高的纳米粒子。常用的均匀沉积剂为尿素等。以硫酸氧钛为前体,以尿素为沉积剂制备纳米TiO2的反响原理为尿素水溶液在70℃左右开端水解,其反响式如下:                 CO(NH2)2+3H2O===2NH3·H2O+CO2↑     因为尿素分化速度受加热温度和尿素浓度的操控,因而可以使尿素分化速度降得很低然后可得粒径散布均匀和粒径小的纳米TiO2。尿素的分化产品CO2和NH3,在反响或煅烧后均为气体,易挥发,不会对产品的纯度和质量形成影响。生成沉积剂NH3 ·H2O在TiOSO4溶液中散布均匀、浓度低,使得沉积物TiO(OH)2均匀生成,其反响式如下              TiOSO4+2NH3·H2O===TiO(OH)2↓+(NH4)2SO4                      TiO(OH)2===TiO2+H2O

钛白粉生产废物的处理--硫酸法(一)

2019-02-15 16:44:47

作为矿藏加工的无机化工产品钛的出产,应该说从1918年的硫酸法开端,到氯化法的研讨直至1958年的工业化出产,一直伴随着很多废副处理之问题。不管硫酸法仍是氯化法,别离进程均是无机化工的实质。众所周知,质量、环保、健康,与之对应的国际标准是ISO 9000、ISO 14000, ISO 18000;这是社会前进的必然结果。20世纪80年代,在发达国家硫酸法钛、氯化法钛出产的质量现已满意使用的开展并与其同步。进人90年代,绿色运动,环保法规迫使出产者前进,废副处理及排放有必要到达法规之要求。技能的前进也使此类问题总是方便的解决。其废气、废渣、废水现已做到合格排放,或加工成其他产品。对废酸的处理和加工,国外成功的办法费用较高,在100-180$/t钛左右;并且前国内大都未处理,专一的某厂引入的设备处理费用与国外比较,也仅在其下限,但不能连续出产,也不能满意其废酸出产量。    (1)废水    酸解尾气吸收废水,偏钛酸洗刷稀酸用石灰中和出产石膏用于建材质料。    (2)废酸    经预处理除铁浓缩,回来出产中,或用于其他需求硫酸质料的化工出产上。    (3)废渣    七水合硫酸亚铁,加工成净水剂、饲料添加剂、铁红颜料、磁性铁氧体或出产硫酸。    (4)废气    酸解尾气用水或碱液吸收,煅烧尾气用水或碱液吸收,再经静电除雾。    1.全球硫酸法钛废酸处理与归纳利用概略    硫酸法钛出产工艺自1918年到现在已有八十多年的前史,长时间的研讨与改善使其工艺已趋于完善,除操作工艺、操控手法和设备选用不同外,各公司的首要流程基本上是共同的。硫酸法的特点是质料(钛铁矿、硫酸)资源丰富,廉价易得;工艺技能老练,设备简略,易于操作办理。缺陷是工艺流程长,间歇操作,废副(硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性污水)排放量大。在20世纪80年代后期和90年代初期,硫酸法钛出产工艺引人不同的改善办法,对废酸、废水、废气进行归纳开发管理,使硫酸法与氯化法在环保上不再有更大不同。    在用硫酸法出产钛时,不管选用钛精矿作为质料,仍是选用高钛渣为质料出产钛均要发生很多的稀硫酸。因工艺别离技能的不同,所发生的稀硫酸的量和含量也有所不同。每出产It钛平均要副产浓度20%左右的废硫酸6-8t,其典型组分见表1。 [next]     2.国外首要硫酸法出产钛的废酸处理概略    国外首要硫酸法出产钛的废酸处理状况及方法见表2.[next]     3.具有代表性的废酸浓缩工艺    (1)芬兰技能芬兰Ruma-Repola公司是芬兰一家大的公营工程公司。公司部属五个部分,Rosenlew工程部致力于工业环境保护工程技能,特长为工业废水和废酸的管理。据称,他们供给的蒸腾设备占国际蒸腾量的50%,为国际第一。    Rauma公司的浓缩设备,已在德国、芬兰等国的钛出产厂中使用。据介绍,1981年在德国(原西德)拜耳公司树立一套中试设备,选用强制循环,废酸结尾浓度为65%。1982年按中试工艺,建了一个三段蒸腾的浓缩设备,每小时处理量为30t,出产78%酸。    1987年再次为拜耳公司供给一套更大的废酸浓缩设备,蒸腾量为58t/h,且设备材料方面做了很大的更新,选用玻璃钢衬聚氯乙烯材料,该设备1989年已投产。    1989年又为芬兰科米拉公司在波里的钛白厂树立一套废酸浓缩设备。    在我国,Rauma公司从前洽谈向淄博临淄有机化工厂、保定第二化工厂的车间供给废酸浓缩设备。据称,还为甘肃404厂15 OOOt/a钛白车间供给钛液浓缩、真空结晶等设备。因为其他原因而未施行。    1990年,芬兰劳马公司在南京同南京油脂化工厂等单位就废酸浓缩技能进行沟通。他们介绍了20%废酸经一段蒸腾浓缩至70%以及20%废酸分三段蒸腾至70%的浓缩设备。鉴于一段蒸腾的两条线和三段蒸腾的一条线价格仅差20多万美元,而一段蒸腾每蒸腾It水需耗1. 2t蒸汽,三段蒸腾仅耗蒸汽0. 7t(见下图)。因而,南京油脂化工厂曾计划引入该技能,并由化三院供给可行性研讨报告,l0kt/a钛扩改建工程项目,后未施行。

铜管的生产工艺

2019-02-27 13:29:13

现在国内出产铜管的办法技能有三种,分别为上引法、连铸连轧法、揉捏法。三种工艺的差异及优缺陷如下:1.上引法:此出产法为电解铜经熔化后直接上引出铜管。 长处:出资本钱少、出产本钱低、成品率较高、报价便宜。 缺陷:管材安排疏松,不耐高压、只适合于出产小规格空调铜管。2.连铸连轧法:此出产法为电解铜熔化后直接铸造出空心铜坯,通过行星轧制出产出铜管。 长处:出产本钱低、出产效率高。 缺陷为:管材因安排疏松,不耐高压,只限于小规格空调铜管的出产。3.揉捏法:此出产法为电解铜熔化后铸造出铜锭,经二次加热后用大型揉捏机揉捏出铜管。 长处:质量最好、安排结构细密、密度大、耐高压、曲折变形量大,能适用于冷热交流频频、温差改变大的工作环境,可出产大规格铜管。 缺陷:成品率低、出产本钱高,报价高。揉捏铜管出产法是现在国内外铜管出产法中产品质量最安稳、最优的铜管出产办法,只要该工艺出产的铜管最适合应用于暖通范畴,是未来铜管业开展的方向。 钢管的出产工艺就给我们介绍到这儿,期望对我们有所协助。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;

钼粉生产工艺简介

2019-02-12 10:08:00

用氢、碳及含碳气体以及硅、铝等都可以将三氧化钼复原为钼。仅仅其他办法难取得纯度高的金属钼。氢复原所生成钼法纯度高,适于出产钼材或钼基合金。     氢复原高纯三氧化钼的化学反响式为:                          MoO3+H2450~650℃MoO2+H2O↑     △H°298=-85kJ→   MoO3+H2→Mo+2H2O↑     △H°298=105kJ   反响条件下MoO3与MoO2还或许反响,生成中间氧化物(如Mo4O11等)。     氢复原三氧化钼的标准工艺分作三阶段:     (1)三氧化钼被复原成二氧化钼:   MoO3+H2←→MoO2+H2O       这是一个放热反响。在400~600℃时平衡条件为PH2O/PH2=5.0×107~1.7×106。盛有MoO3粉的镍舟在四管马弗炉内缓慢前移,炉温从400℃上升,在550℃前反响完毕,加温至650℃。排出MoO2粉。若550℃时反响未完毕,易熔中间氧化物会在550~600℃熔化,使炉料烧结,复原不充沛。     (2)二氧化钼被复原成钼粉:这是个吸热反响,盛MoO2的镍舟在13管炉内缓慢前移,炉温延炉管从650℃上升到950℃,反响MoO2+2H2←→Mo + 2H2O平衡中,PH2O/PH2 很小; 645℃为0.234,800℃为0.398,927℃为0.55。所以所通入要充沛枯燥、露点-40~50℃作复原剂。     (3)弥补复原:为下降第二段产出钼粉中含氧量。还要在1000~1100℃下对它弥补复原。此种温度,对榜首、二段所用镍铬管和加热器在空气中化学稳定性下降。第三段是在充溢,设密闭炉壳的管状炉中进行。至此,钼粉中氧含量仅0.25%~0.3%。     这三段工艺在出产施行中,又简化成:(1)没有第三段弥补氧化。(2)将榜首段、第二段在同1台十三管炉内进行。(3)将榜首段与仲钼酸铵分化合在一道工序完结,向仲钼酸铵分化转炉通入,此两反响温度挨近,经此工艺后,不是产出MoO3,而是直接产出MoO2。不管怎么改变,都离不了上述化学反响的几个阶段。     经过复原产出的钼粉,可经过粉冶成型,或电弧炉熔株、电子束熔炼等办法成型。

钛材生产工艺

2019-01-25 13:37:03

目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。  上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。    钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。  故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。  钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。  针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。  钛材生产的原则流程  钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等

硅铁生产工艺

2017-06-06 17:50:00

硅铁生产工艺的步骤:它是在熔融硅铁中通入氯气和氧气,尽可能地除去熔融硅铁中的杂质。本发明提供所通入的氯气和氧气的比例为:Cl&darr;〔2〕∶O&darr;〔2〕=100∶3-200,每吨熔融硅铁通入氯气和氧气总量为10-65公斤,通气时间60-180分钟。本工艺生产出的微碳硅铁可用于冶炼高级无取向硅钢。是向台包内的熔融硅铁通入氯气和氧气,其特征在于通入的氯气和氧气的比例。硅铁冶炼硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的。钢铁英才网传统炼制硅铁时,是将硅从含有SIO2的硅石中还原出来。冶炼硅铁大多使用冶金焦作还原剂,钢屑是硅铁的调节剂。   生产一吨硅铁原料及电能消耗为:   硅石:1780-1850kg   焦炭:890-930kg   钢屑:220-230kg   电极糊: 45-55kg   电耗: 8400-9000kwh/t硅铁构成铁和硅组成的铁合金。   硅铁按硅及其杂质含量,分为十六个牌号,其化学成分如下表:(根据GB2277-87)牌号化学成分%&nbsp;SiAlCaMn<td val