石膏纤维的生产及市场开发
2019-03-04 11:11:26
一、石膏纤维的分类
我国矿业大学和江苏省榜首工业规划院的科研人员自从1987年在江苏省徐州市发现石膏纤维至今20余年,从工艺到配备,进行了很多的研讨、规划和实验,把握了多种出产石膏短纤维和长纤维的工艺技能,成功规划出了单条出产线为5~30万t/a四种规划的全套自动化出产配备。其运用质料可所以天然石膏,也可所以脱硫石膏等各类化学石膏。这项技能将为厂商大规划开发石膏纤维材料供给牢靠的技能确保。
石膏纤维能够分为三大类。
(一)石膏短纤维:亦称为石膏晶须。首要运用于橡胶、塑料、涂料、粘结剂等要求细度在0.3mm以下的职业。界定纤维长度在0~300μm之间。依照结晶水含量、运用范畴、白度、细度、改性剂的不同,能够详细分类为几十个规格种类。
(二)石膏中长纤维:亦称为石膏纸浆。首要运用于造纸和纸制品职业。界定纤维长度在0.2~3.0mm之间。依照结晶水含量、运用目标、白度、细度、改性剂的不同,也能够详细分类为几十个规格、种类。
(三)石膏长纤维:亦称为石膏绒。首要运用于纤维长度要求高的职业。例如:保温、保健、纺织等。界定纤维长度大于3.0mm。相同也能够详细分类为几十个规格种类。
二、石膏纤维出产工艺与设备
石膏纤维的出产工艺,依据运用质料的类别不同,能够分为二类。
(一)化学组成法:出产质料为化工材料。长处是产品纯度高、色彩白,但存在出资较大、本钱较高的问题,合适短少矿藏质料或需求出产高纯度石膏纤维的当地组织出产。
(二)矿藏转化法:出产质料为天然矿石的化学生成物。矿藏转化法出产质料足够、报价低廉、出资较省、本钱很低,商场竞争力强,但产品纯度取决于出产质料,产品白度受质料和出产设备的影响显着,需求依据商场要求挑选不同的矿源。
工业实验证明:脱硫石膏、磷石膏等化学石膏和工业废模石膏等再生石膏都可用于出产石膏纤维。
本文首要介绍矿藏转化办法。
(一)液相法
液相法也称为水溶液转化法,它是将石膏粉料依照必定的份额参加到水溶液之中,依照特定的配方和技能条件出产石膏纤维的工艺办法。
其化学原理方程式如下:
CaSO4·2H2O→CaSO4·l/2H2O+3/2H2O(汽或液)
CaSO4·l/2H2O→CaSO4+l/2H2O
液相法用于工业规划首要有以下两种工艺:
1、自动化接连出产工艺
规划选用专用的自动化接连出产线,石膏浆体在塔式出产线中顺次完结活化、转晶、稠密、脱水、枯燥、改性等工艺进程,自动化程度高,产品质量安稳,出产能力大,能量消耗低。现在,定型的出产线有5万t/a、10万t/a、20万t/a、30万t/a等四种规格的技能配备。
2、接连出产工艺
接连出产工艺选用多个单体压力容器组成出产线,各个出产进程分别在不同的设备中完结。这种出产工艺适宜于中、小型厂商组织出产。现在,定型的出产规划有:l、2、5万t/a等多种规格的技能配备。
(二)固相法
固相法也称为干法、半干法出产工艺,它是将石膏粉料或块料经化学处理和工艺处理后,依照特定的出产技能条件制造石膏纤维的工艺办法。
固相法用于工业规划有以下两种工艺:
1、塔式出产工艺
出产线的关键设备是特种不锈钢材料制造的反应塔,石膏在反应塔出产线中顺次完结活化、转晶、脱水和屡次改性、枯燥等工艺进程,生成高质量的石膏纤维,石膏纤维的长度能够经过调整工艺有效地加以操控。可用以出产多种不同规格的石膏纤维。出产能力大,能量消耗低,产品质量安稳,出资效益好,适宜于出产中、高层次的产品。现在定型的出产线有:2、5、10、20万t/a等四种规格的技能配备。
2、卧式出产工艺
这种工艺选用特种容器钢或特种不锈钢制造卧式反应釜,石膏在反应釜中完结转晶,生成半水石膏纤维,再经过屡次改性、枯燥等工艺进程,生成契合质量要求的石膏纤维。设备单体出产能力为l万t/a,更大的规划需求多台设备并联。这种出产工艺的特点是出资比较节省,产品改变简略,出产本钱低。适宜于出产中、低层次的产品。
以上四种出产工艺的关键技能设备和全套的自动化出产线,已经由江苏一家资深化工设备厂研发威功,2年前已开端批量供货并供给安全确保和装置、调试效劳。
以上工艺都能以脱硫石膏为质料组织出产。其间特别适用于脱硫石膏出产纤维材料的工艺技能是液相法的全自动化出产线和固相法的卧式釜出产线。
三、产品用处及商场
石膏纤维是一种对人体无害的矿藏纤维,功能优秀、用处非常广泛,具有非常宽广的商场前景。其运用范畴有以下几个方面:
(一)用作建筑材料
众所周知,纤维材料是材料工业中的前沿科技。其间,就工艺技能而言,石膏纤维是一切纤维材料中最简单完成的一种,它出资少、规划大、本钱费用低,功能优胜,能够广泛地用作建筑材料。①用于很多出产各种纤维板材,如石膏绝缘板、装修板、代木板等,替代木制品,削减森林破坏;②用于制造粉刷石膏、粘结石膏、嵌缝石膏及石膏腻子等石膏功能性材料,大大进步石膏建筑材料的功能,削减纸纤维和化学纤维的运用量,节省资源和本钱;③用作钢筋混凝土的增强增韧材料;④作为沥青路面的增强增韧材料,对进步沥青的软化温度有着显着的效果;⑤替代玻璃纤维,化学纤维,羊毛和棉、麻等动、植物纤维用于传统纤维的运用范畴;⑥用作保温、保冷材料以及涂料、装修材料等范畴。
(二)用作造纸质料
石膏纤维能够广泛用作造纸质料,它不光能够替代填料,也能够部分或悉数替代纸浆,用于出产各类纸张
石膏纤维普氏硬度为2,与滑石类似,一般不含硅质成分,对2000m/min高速纸机的影响甚微;石膏纤维的长度能够操控,其间0.2~3.0mm长度的纤维,与天然纤维长度适当,而力学功能、不燃功能比天然纤维好的多;未经处理的石膏纤维,柔韧度略差,但能够经过改性进步,超越天然纤维。因而,石膏纤维本身的优胜功能,必将使它成为造纸工业的首要质料。
(三)用作塑料、橡胶的增强剂或功能性填料。石膏短纤维是橡胶、塑料等化工产品的质料,它能够作为多种制品的填充剂和增强剂。它以纤维状材料替代传统粉状的钛、立德粉、白炭黑等材料,能够用在制鞋、轮胎等橡胶制品中,补强效果非常显着,不光能够节省制品的本钱,还能够显着进步产品质量。
石膏纤维在塑料造粒时运用,不光使制品本钱下降,还能够增强塑料粒子的强度,进步材料的耐高温功能及尺度安稳性。2008年头,广东某组成材料研讨院运用石膏短纤维进行实验,实验成果:①硫酸钙晶须在PP中的增加量为30%,在PA6中的增加量为40%以下时,材料的拉伸强度、曲折强度、曲折模量、热变形温度等目标,跟着硫酸钙晶须含量的增加而增加,材料本钱跟着硫酸钙晶须含量的增加而下降;②因为相容系统的量必定,当硫酸钙晶须增加量较大时,相容系统的增加量需有所增加;③硫酸钙晶须能够作为增强剂运用,XCPP、PA6都能起到显着的增强效果。
(四)用于冲突材料。
石膏纤维无毒,合适替代石棉作为冲突材料。有些西方国家已制止在冲突材料中运用石棉,特别是轿车冲突片。而运用石膏纤维替代石棉,不光能够进步冲突系数的安稳性及耐磨性,也能够削减污染,进步出口。
(五)用于涂料和油漆的出产。石膏纤维白度好,参加石膏纤维的涂料和油漆附着能力强、耐温、绝缘性好,本钱下降。
四、出资效益分析
石膏纤维在我国具有宽广的运用范畴和极大的商场前景。现在国内商场上石膏短纤维(石膏晶须)的报价为1.2万元/t左右。估计将来石膏纤维很多上市之后,差异不同的种类质量,石膏纤维的国内供应报价会在2000~9000元/t之间起浮,单个特需的石膏纤维报价在10000~30000元/t之间。而国内天然石膏矿石的报价一般只要30~150元/t,最好的石膏也不超越500元/t;脱硫石膏的报价更低,一般只要5~50元/t,最高的也不超越100元/t;石膏粉的报价一般为120~500元/t,最好的石膏粉一般也不超越1500元/t。假如选用液相法自动化接连出产工艺,运用脱硫石膏为质料,建造一座20万t/a出产规划的石膏纤维厂,出资费用大体在3000~5000万元,建造工期为1年,按石膏纤维价格2 000元/t核算,年产值可高达4亿元/a。
假如选用固相法塔式出产工艺,运用天然石膏为质料,建造一座10万t/a出产规划的石膏纤维厂,出资费用大体在2000~3000万元,建造工期为1年,按石膏纤维价格5000元/t核算,年产值可高达5亿元/a。
现在,石膏纤维在我国尽管仍是一种新兴产业,可是社会急迫的需求态势将催生这一新兴产业的快速强大。
熟石膏粉
2019-01-03 09:36:39
熟石膏粉 在建筑业中用作建筑物墙面的粉刷材料、抹面材料及用于制作熟石膏预制件,可制成各种规格的石膏板、楼房隔墙、天花板及其他各种石膏预制件等;在陶瓷工业中用于制作各种陶瓷模具;在铸造工业中用于制造作铸模;在医学上用于制造牙科模具或外科手术固定等。在工艺美术中可作艺术塑像等。
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
石膏的原材料
2019-03-05 09:04:34
(一)生石膏 生石膏一般指天然二水石膏,也称为软石膏。是出产建筑石膏最主要的质料。生石膏粉加水不硬化、无胶结力。 (二)化工石膏 指含有二水硫酸钙及CaSO4混合物的化工副产品。如出产磷酸和磷肥时的废料称为磷石膏;出产时的废料称为氟石膏等。此外还有盐石膏、芒硝石膏、钛石膏等,也可作为出产建筑石膏的质料,但功能不及用生石膏制得的建筑石膏。 (三)硬石膏 指天然无水石膏,分子式CaSO4。不含结晶水,与生石膏不同较大。一般用于出产建筑石膏制品或添加剂。这儿不作具体介绍。
石膏的分级和用途
2019-01-04 09:45:45
石膏在中国现代工业中,年产量的93%用作水泥缓凝剂。水泥中加入石膏,可使其凝结时间合理,避免快凝现象,并可提高强度和抗冻性,降低干缩率,但其掺入量一般不超过3.5%。用石膏制作的板材、墙体构件等建筑制品,具有质轻、抗震、隔音、隔热、阻燃、装饰性能好,便于高效机械化生产,提高施工速度等诸多优点,已成为一种发展迅速的新型建筑材料,需求量日益增长。
用石膏作建筑胶结材料,用于建筑砂浆和隔热混凝土,制作屋面、瓦及天花板等。石膏在造纸、油漆、橡胶、化工、塑料、纺织工业中用作填料。缺硫地区可用以制硫酸,但不经济。在农业上用石膏做钙、硫养料,可提高农作物产量。此外,石膏还广泛应用于医药、食品、制作模型及艺术品等诸多方面。
不同用途对石膏的种类、含量有不同的要求,石膏的分级和用途见表4.18.2。
不同用途对石膏矿石中的杂质也有不同的限制,如纸面石膏板对K、Na、Cl含量;医用及食品用石膏对As、S、Se、Cr、F、Cl、MgCl2的含量;建筑、医用及食品对石膏中的放射性元素的含量均有限制,可在具体指标中确定。
表 4.18.2石膏的分级和用途
钛金铝型材生产工艺介绍
2019-03-01 10:04:59
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理。 电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: 1、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; 2、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
钛在滨海石油生产中的应用
2019-01-25 13:37:03
事实表明,在滨海石油生产中使用钛及其合金具有10大优点:比强度高;耐蚀性优异;弹性模量低;疲劳性能好;易于冷成形;容易焊接;合金种类多;费用稳定;重量轻.已经大量生产和投放市场.虽然在过去5a里,钛及其合金的最终产品和市场发生了重大变化,但全世界的钛产量保持相对稳定.冷战结束后,军工用钛大量减少,从而为钛及其合金在滨海石油生产中的广泛应用创造了极好机会,这个问题已经引起国内外有关工业部门的注意,其前景是非常光明的. 已经用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及其合金如下见表1.
表1 用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及钛合金种类 成分 最低屈服强度/MPa 用途 工业纯钛 127 板式换热气 工业纯钛 276 管式换热气,海水管道 Ti-0.3Mo-0.8Ni 345 管式换热气,临时管道与电缆,横梁,立管,输送管线 Ti-3Al-2.5V 483 横梁,临时管道与电缆,立管,输送管线,增压装置管道Ti-3Al-2.5V-0.05Pd 483 横梁,立管,输送管线,管道 Ti-6Al-4V ELI(最大氧含量为0.13%) 759 钻井立管,生产和输出立管,锥形应力街头,紧固件 Ti-6Al-4V-0.05Pd 827 锥形应力街头,生产和输出立管 Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo(β-С) 紧固件,带管的生产装置,各种工具 由此可见,在滨海石油生产中所使用的钛材中,既有强度比较低的工业纯钛,也有高强度和可时效的钛合金. 随着石油开采深度的增加,滨海石油开采设备将需要重量较轻、强度更大和耐蚀性更好的材料,以保证其靠性,延长使用寿命. 在低压水系统中,工业纯钛已取代6Mo奥氏体钢,主要用在顶部,用钛原因是安装费用低可以经受高达90℃的缝隙腐蚀. 海底开采石油用的高压采油管已经采用了钛材,旨在减轻重量、降低成本和避免破坏. 人们正在研究利用Ti-3Al-2.5V合金制造软蛇管;据报道,国外已经建立了少量的这种装置,目前正在进行评价;此外,还考虑了其它一些用途,其中包括需要比工业纯钛强度更高的场合. 现在,φ38mm的Ti-6Al-4V ELI合金无缝管材,在海底管道获得了应用. 统计数字表明,迄今已有数百万磅钛及其合金加工产品应用在滨海石油开采中,随着用途的不断扩大,这一数字还会继续提高.从重量、强度和抗腐蚀能力的角度出发,选用钛及其合金是唯—明智的选择. 在美国大陆石油公司的Heidrun TLP工程中,指定采用钛钻井立管,这种立管的直径约为508mm,整个长度为12192mm.它由3部分组成,中心部分是普通的管道,而两端部分则是锻造和机械加工的,其材质是Ti-6A1-4V ELI钛合金. Heidrun工程平台上探孔的内径为900mm,它是冷成形后焊接而成的,与其相连的配件和管道也是用工业纯钛(Qr2)制造的. 英格兰的Bunting钛公司加工了钛输送管道,用钛输送管道取代带有橡皮衬里的碳钢输送管道,其重量减轻80%,从而降低了支承构件的重量,也提高了耐蚀能力. 在Norskc Shell的Troll工程中,使用了直径为1016mm的气/水换热器管,这种由工业纯钛(Gr.2)制成的管子需要具有100年以上的工作寿命周期.据报道,位于挪威Permascand的一家公司采用冷成形—焊接方法生产了这种管材. 位于美国得克萨斯州休斯顿市的Cooper-Cameron石油工具有限公司利用Ti-6Al-4V ELI合金挤压生产一种立管,投入Green-Canyon工程,所用管材的直径为295mm和346mm,长度为10668—11582mm.有报道说,这套装置已经在1995年5月份开始运行. Mobil的Stariord‘A'工程中安装了工业纯钛镇流水系统管道构件.由直径为457mm的工业纯钛焊接管取代了碳钢管.此外,还可以利用工业纯钛制造顶部阀门. 国外一些公司在滨海石油生产中使用钛及钛合金的概况如下:
用 途 材 料 应用接头 Ti-6Al-4V ELI 灭火用水系统 工业纯钛 海水排出口管接头 工业纯钛 钻孔立管 Ti-6Al-4V ELI 水镇流系统 工业纯钛 管街头 工业纯钛 贯穿管接头,海水入口/出口 工业纯钛 GBS水镇流系统 工业纯钛 增压泵管线 Ti-3Al-2.5V 支撑系统管件 工业纯钛 水管 工业纯钛 海水提升管 工业纯钛 氯化处理系统 工业纯钛 泵,箱,阀,管 工业纯钛 板式换热器 工业纯钛 管式换热器 工业纯钛 电解电极 工业纯钛 管道及其配件 工业纯钛 检修孔 工业纯钛 加工的导管 工业纯钛
钛渣生产工职业技能要求
2019-01-25 13:37:03
1、职业道德1.1、职业道德基本知识1.2、职业守则 (1)遵章守纪,精心操作 (2)爱岗敬业,忠于职守 (3)认真负责,确保安全 (4)刻苦学习,不断进取 (5)团结协作,尊师爱徒 (6)谦虚谨慎,文明生产 (7)勤奋踏实,诚实守信 (8)厉行节约,降本增效 (9)自爱自强,立志钛业。2 、基本知识2.1、钛冶炼基本知识 (1)钛的资源和发展概况; (2)钛及其化合物的性质、制取、用途; (3)镁法炼钛的基本知识。2.2、质量基础知识 (1)质量管理体系基础知识; (2)质量分析基本知识; (3)质量统计基本知识。2.3、安全、消防和环境保护知识 (1)起重设备指挥基本知识; (2)电工学基本知识 (3)消防基础知识; (4)安全生产、工业卫生及环保的有关法律法规; (5)安全规程。2.4、机械制图基础知识识图知识;2.5、计算机基本知识 (1)计算机基本知识; (2)计算机控制基本知识。2.6、法律常识 (1)劳动法相关知识。 (2)合同法相关知识。3.工作要求 本标准对初级、中级、高级和技师技能要求依次递进,高级别包括低级别的要求。3.1 初级
[next]
3.2、中级3.3、高级[next]
3.4技师4. 比重表4.1理论知识4.2技能操作
简述钛金铝型材的生产工艺
2019-03-11 09:56:47
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。
铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含:
a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止;b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
吊顶装修选材攻略 石膏板PK铝扣板
2019-01-08 17:01:46
吊顶在家装中是比较常见的装修项目,日常生活中我们总是会不经意间的接触房顶,因此做一个美观的吊顶就显得十分必要了。不过吊顶装修的原材料十分多样,到底哪种装修材料更好呢,下面我们一起来对比一下。
吊顶装修材料大PK
吊顶装修材料有矿棉板、石膏板、木板、PVC塑料扣板、玻璃、金属等多种,其中较常用的两种材料是石膏板和铝扣板。
石膏板VS铝扣板
石膏板也分为很多种类,有纸面石膏板、装饰石膏板、纤维石膏板、空心石膏板条等。石膏板的质量轻巧、能够隔绝热量、吸收噪音,而且不易燃还可以任意割锯,装饰效果比较好,但是少有的缺点就是不防潮。因此石膏板一般都作为客厅、卧室书房等空间的吊顶材料,而不能用于厨卫的吊顶装修。现在用石膏板做吊顶平均价格在150-300元/平米,当然这也与你选择吊顶样式有关,不能一概而论。
铝扣板的锋利啊比较简单,主要是两大类直角铝扣板和斜角铝扣板。铝扣板不仅能防火防潮,还能防腐抗静电、吸音隔音,是目前较好的吊顶材料,但是铝扣板吊顶的装饰性不如石膏板吊顶强,而且不耐脏易变形,所以比较常用于厨房和卫生间的吊顶装修。一般铝扣板装修的平均价格在150-250元/平米,各城市会有不同但差别不大。
看看别人家的吊顶是怎么做的
在挑选吊顶建材的时候,大家会根据不同的空间、功能以及用途来选择。看看这些业主他们是怎么根据不同的空间选择吊顶建材的。
石膏吊顶造流线型设计
现在家居装修中大部分家庭都选择石膏板吊顶,这些吊顶通常都是以木龙骨、硅酸钙板和夹板造型,而流线造型的吊顶更是非常受装修业主们的欢迎。一个74平方米中式风格小复式楼房,楼梯、客厅等地方的吊顶采用流线型设计,整个家居的吊顶使用30x40mm木龙骨、金福牌8MM硅酸钙板、9MM夹板等材料,整个吊顶装修造价约为10042元。
铝扣吊顶适合厨卫空间
铝扣板吊顶多用于厨卫装修,主要是因为它的防水耐潮性好,而且无论是大户型、小户型还是复式结构的房屋,用铝扣板做厨卫吊顶都不会现则突兀,而且铝扣板吊顶的造价相对较低。
硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(三)
2019-02-15 14:21:24
七、水解的各种方法及其利害 水解的方法能够从以下三方面分类。 1.以晶种发作的方法分类可分为自生晶种稀释法和外加晶种法两种。前一种方法是将浓钛液加到沸水中去稀释而发作晶核,再进行水解。这种方法水解时刻偏长,但可选用大设备,并能削减外来杂质的不良影响,确保颜料钛的功能;后一种方法是在钛液中先加人预先制好的晶种,再进行水解,这种方法较简略,简略操控,但沉淀物颜料功能较差。 2.以水解压力分类,可分为加压法和常压法两种。加压法是使整个水解罐密封,让其在大于latm①(①latm=101325Pa)的压力下进行水解,这种方法能够操控较高的水解温度,因此水解速度快,时刻短,水解生成的偏钛酸粒度较细,产品消色力较好,水解不必添加稀释水,废酸浓度高,便于收回使用。可是得到的偏钛酸粒子不均匀,一致性差,过滤洗刷难,滤洗周期长,产值不高,并且不易洗净,使产品白度差。其设备较杂乱,简略损坏漏气,检修较困难,水解锅无法做得太大,一般只要2-5m3的容积,也影响产值的进步。一起水解率不高。而常压法是在热水解时加料口打开,让其在1atm下进行水解。常压法水解具有下列四大长处。 ①常压法水解锅能够大到几十立方米,乃至一百多立方米。我国引进技术的容积为120m3。一锅就恰当于加压水解的20锅左右;常压水解制备的钛液要求铁钛比较高,钛液中答应含硫酸亚铁较高,这样能够加速冷冻;水解生成的偏钛酸粒子均匀、油滑,在滤饼中坚持较大的孔隙率,洗水易于通过滤层而将杂质带走,能够加速水洗和锻烧,然后能够进步产值。 ②常压法水解生成的偏钛酸粒子均匀、油滑,一致性好,粒度散布规模窄,抗干扰能力强,使产品的白度、消色力和涣散性都有较大的进步,然后能够进步钛的质量。 ③常压水解的钛液要求F值偏低,能够节约酸解的硫酸;钛液铁钛比进步0.08,冷冻温度进步10℃左右,能够缩短冷冻时刻,节约能源,冷冻液可用水替代盐水,能够下降冷冻本钱;水解量加大,能够节约煤;水洗时刻缩短,能够节约水、电;煅烧加速,能够节约柴油(或煤气);设备损耗下降,冷冻、水解、水洗加速,能够节约动力费用,特别是能够节约报价昂贵的珐琅高压锅;若选用自生晶种,除了能够缩短水解时刻和水洗时刻并进步产值和质量外,还能够进步水解率和收回率,能够削减制晶种工序,削减制晶种的人工、设备、烧碱和升温用的蒸汽、降温用的冷冻液等。总归能够大大下降出产本钱,再加上能够进步产值和质量,则其经济效益会显着进步。 ④常压水解设备简略,不必密封,操作、修理简略,工作量少,能够减轻劳动强度,一起其安全性好,完全能够防止事端的发作。 正由于常压法水解比加压法水解具有较多的长处,以至于近年来绝大部分供应商都筛选了加压法水解而改用常压法水解。 3.以加热方法分类,可分为直接蒸汽加热法、直接蒸汽加热法和混合加热法三种。直接蒸汽加热法是将必定压力的蒸汽直接通人到钛液内部进行加热水解,这种方法设备简略,热使用率高,水解速度快,水解率高。但所制得的钛其颜料功能较差。这是由于水解反响发作前的蒸汽冷凝水会下降钛液的浓度,一起在蒸汽加热管出口处,因高温文激烈冲击作用会使钛液发作不规则的结晶中心,以至于产品颜料功能下降,所以曾经只能用于非颜料钛出产的水解,可是近年来加以改进,应用于颜料级钛的钛液水解,其作用也不错;直接蒸汽加热法是使用蛇形管或夹套导人蒸汽传热进行水解,这种方法比较好,加热易于操控,所认为工业出产广泛选用;混合加热法是既有直接蒸汽加热法,也有直接蒸汽加热法,依据水解不同阶段的要求而别离进行操控。例如,有些供应商的常压水解,前期用直接蒸汽加热钛液,后期用直接蒸汽加热水解。[next] 八、出产锐钛型颜料钛时,对水解钛液的质量要求 水解钛液的组成和质量对偏钛酸的纯度、微晶体的结构和胶粒的巨细以及对产品的质量都影响很大,因此钛液有必要到达规则目标的要求(见表1)。
表1 水解钛液质量要求目标称号加压水解常压水解颜料级非颜料级总TiO2含量/(g/L)200±5215~230120~150F值1.8~2.11.75~1.951.7~1.9铁钛比0.20~0.250.28~0.330.46~0.81三价钛含量/(g/L)2~51~31~3安稳性≥500≥400≥350弄清度合格合格合格
九、钛液的安稳性和弄清度对水解和产质量量的影响 钛液在储存过程中,会有陈化作用而逐步分出胶体的倾向,在安稳性差的钛液中,水解前自身已发作了某些胶体物质,这些胶质存在于钛液中,在水解时成了不良的结晶中心,使得到的偏钛酸粒子不均匀,并且简略吸附较多的杂质,不光使偏钛酸水洗时刻延伸,并且在锻烧时得到的钛粒子简略烧结,使终究的钛其白度、消色力和涣散性都会显着下降。 钛液的弄清度欠好,阐明钛液中存在胶体物质或固体悬浮杂质。这些物质的存在,将会带到水解中去成为不良的结晶中心,终究也会影响到产品的白度、消色力和涣散功能。 十、钛液浓度的巨细对水解和产质量量的影响 钛液浓度低(如Ti02浓度
200g/L时,浓度的进步对产品消色力的影响已不显着,还会使偏钛酸洗刷速度减慢。因此在挑选钛液的浓度时,既要满意产品的质量要求,也要考虑到水解率的进步和钛液浓缩的经济合理性。一般非颜料用钛的出产,因对产品无颜料功能的要求,多选用低浓度钛液进行水解来取得较高的水解率并使偏钛酸简略水洗。在制作颜料用的细涣散型钛时,则有必要进步钛液浓度,使其制出的产品契合颜料功能的要求。[next] 水解率和终究产品的颜料功能,除受钛液开端的浓度和F值的影响外,还受水解结束时终酸度的影响。对加压水解来说,由于水解后期不加水稀释,当钛液浓度高于230g/L时,水解率显着下降;对在水解后期加水稀释的常压水解来说,钛液浓度对水解率虽有影响,但不像F值那样显着。[next] +一、铁钛比的巨细对水解和产质量量的影响 操控钛液的铁钛比具有下列三方面的含义。 1.确保水解产品在冷却、储存中不分出硫酸亚铁晶体,由于水解母液中游离酸浓度很高,硫酸亚铁的溶解度会下降,这样就很简略分出晶体,一旦分出晶体夹在偏钛酸中,将会使水洗时刻大大延伸,这点在冬天特别重要。 2.硫酸亚铁浓度高,母液的黏度和密度进步,使水洗怠慢。 3.铁钛比安稳,使水解总离子浓度安稳,对坚持水解速度的安稳和偏钛酸的粒度巨细有必定的含义。 在水解时,钛液中硫酸亚铁浓度的巨细对水解反响有必定的影响。硫酸亚铁存在会添加溶液的相对密度和黏度,进步了总离子浓度。水解时溶液中的Ti02含量会逐步削减而使其浓度不断下降,而硫酸亚铁却不会发作水解作用,它保留在母液中,使母液持续坚持着必定的离子浓度,这就类似于坚持着必定的Ti02浓度。所以进步硫酸亚铁浓度,热水解的速度会变慢,水解率会下降,而制得的偏钛酸粒子的粒度也较细。可是国外有材料报导,钛液中FeS04含量高会使产品消色力进步(见表2)。可是过低的铁钛比,尽管有利于偏钛酸的洗刷,但会添加钛液冷冻的担负,并使制得的偏钛酸粒子的粒度变粗。因此钛液中的硫酸亚铁离子浓度与Ti02浓度之间的比值,即铁铁比(Fe/Ti02)有必要坚持在恰当的规模内。 十二、钛液F值的巨细对水解和产质量t的影响 钛液热水解反响的反响式如下: 在相同浓度的钛液中,F值越大其酸度也越大。从上述水解反响式可知,酸度越大,添加了生成物硫酸的浓度,会使反响可逆,这样不只水解反响遭到按捺,使水解速度减慢,并且生成的偏钛酸遭到溶解而使粒子的粒度变细,使水解率下降。 钛液中的硫酸氧钛,大部分是以短链不分支的线型聚合物(活性钛)的形状存在,若酸度较高,仍有少部分处于不发作水解的分子状况。跟着水解的进行,母液的酸度越来越高,这部分分子溶液的钛,不会转变成活性钛,这是F值高影响水解率进步的实质。 从图4和水解反响式得知,钛液的F值越低,酸度越小,越有利于水解反响向正反响方向进行,越难按捺水解的进行,越使反响开端得早。不过钛液的F值过低,它的安稳性便大大下降,会有发作前期水解的风险,这种钛液水解时不只得到的偏钛酸粒子的粒度粗并且不规则,使其颜料功能较差,并且无法操控,因此有必要防止。水解的速度是跟着F值的上升而会逐步变慢。当F>2.1时,水解开端的时刻要延伸,水解率也要下降。[next] F=1.6时消色力最大,F=1.4-1.8时吸油量最好,F<1.3时不加晶种就水解,常呈现“牛奶”事端。关于非颜料用钛时出产,F值一般操控在1. 7-l. 9之间,F值偏低对下降硫酸的耗费、进步水解率和加速偏钛酸的水洗都有优点;关于颜料用钛的出产,F值应该相应地进步,一般加压法水解操控的F值在1.8~2.1之间;常压法水解操控F值在1.75~1.95之间。 十三、拌和和加热方法对水解的影响 杰出的拌和能进步传热作用,能使偏钛酸的粒子涣散均匀。若拌和过快,则偏钛酸粒子的粒度变细,并影响其粒子絮凝长大,影响过滤和水洗速度。一般用直接蒸汽加热其转速为10~30r/min。有些供应商选用变速电动机,在加晶种期间速度较快,水解期间速度较慢。 直接蒸汽加热,设备简略,升温速度快,易操控,蒸汽用量少,节约能源。可是蒸汽中的冷凝水会下降水解时钛液的浓度,对水解开端浓度要求严厉的外加晶种水解法晦气,一起在蒸汽加热管出口处,因高温文激烈的气体冲击,会使偏钛酸的颗粒不规则;直接蒸汽升温慢,蒸汽用量多,热使用率低,能耗高,盘管的制作和修理费用高,铜盘管腐蚀会污染产品,但其不会减弱钛液的浓度。因此外加晶种法水解,大多数供应商选用直接加热;混合加热是加人晶种后,先用直接加热至水解临界点,再改用直接蒸汽加热。三种加热法均能取得相同的优质水解产品。 十四、若钛铁矿含三价铁高、浓废酸又悉数返还使用,其F值的操控 假如钛铁矿含三价铁高,F值的操控要放宽到1.8-2.2,由于钛铁矿三价铁含量高,酸解时放出的热量大,一起为了进步产值,缩短熟化和助冷的时刻,其操作温度较高,要是没有偏高的F值,就很难按捺钛液的前期水解。别的,为了进步收回率,将浓废酸中未水解的钛悉数收回,把浓废酸悉数返还用于酸解和浸取,由于废酸的游离酸恰当大,而Ti02含量又恰当少,废酸的F值到达30左右,这样高F值的废酸加到浸取的钛液中去,钛液的F值必定偏大。实践证明,选用加压水解的话,将F值操控在1. 8-2. 2之间,不会影响出产。 十五、在加压水解的钛出产中操控钛液F值偏大是否会带来坏处 按惯例,F值大将会带来六大坏处:①酸耗增多;②水解开端的时刻推延,使整个水解时刻延伸;③水解率下降,从水解反响的化学平衡来看TiOS04+2H20←→H2Ti03+H2S04,钛液F值大,阐明酸度增大,水解反响将遭到按捺;④由于酸度大,偏钛酸粒子难以长大而粒子的粒度细,难以水洗;⑤由于偏钛酸粒子的粒度细,形成水洗穿滤多,使收回率下降;⑥偏钛酸粒子过细,还会形成锻烧时易烧结而影响产品的质量。[next] 可是将F值进步到2.2,并没有呈现上述坏处,对出产并没有发作不良影响,F值偏高是靠废酸进步的,酸耗并没有增多;水解率每月平均在96. 2%以上,并不低;沉降率能够操控在435-455之间,偏钛酸粒子的粒度并不细,因此水洗不见得难,穿滤不见得多,烧结现象没有呈现过。其实F值偏高到2.2,钛液仍归于易水解的硫酸氧钛,还没有到达2.45以上的难水解的硫酸钛,钛液里具有游离酸的酸度,在常温下能按捺得住钛液的前期水解,使钛液安稳,可是在欢腾状况下就按捺不住钛液的热水解了,也缺乏以阻挠偏钛酸粒子的长大。 十六、加压水解若呈现沉降率高、偏钛酸粒子的粒度细的弥补方法 假如水解呈现沉降率高、偏钛酸粒子的粒度细的状况,将会形成偏钛酸的易穿滤和难水洗,能够采纳下列办法予以弥补: ①水解后恰当添加一点甲基改性的聚酸胺; ②水解时多加一点晶种; ③制晶种时多加一点,恰当下降晶种的有用酸; ④水解钛液浓度偏低; ⑤下降钛液的铁钛比; ⑥恰当延伸一些水解时刻; ⑦增大一点压力,恰当进步水解温度。 上述这些办法,都有利于偏钛酸粒子的粒度变粗、沉降率下降,然后能够弥补水解偏钛酸粒子的粒度细、过滤水洗易穿滤和难水洗之缺乏。当然,若F值太高,发作不良影响的话,能够恰当加些碱液中和过多的酸,然后下降F值。 十七、选用加压水解时,操控钛液F值偏大能够进步产值 钛液的沉降质量,常常跟着F值的下降而变坏。由于F值下降,钛液的安稳性也下降,安稳性下降表明胶体杂质增多,增大了沉降的困难,影响到产值的进步。而钛液的F值偏大,表明钛液的游离酸多,这样钛液的安稳性会进步,这就有利于按捺钛液的前期水解。能按捺得住钛液的前期水解,钛液的胶体杂质就少,沉降除渣就简略。不同F值钛液的沉降曲线如图5所示,从图可知,F值增大,沉降作用变好,沉降除渣就简略,压滤也会简略,到后来制得的偏钛酸水洗也简略,使整个出产自始至终一路顺利,这就确保了钛产值的进步。
国外主要钛白粉生产厂家--钛工业公司
2019-02-15 16:44:47
钛工业公司(Titan Kogyo)组建于1936年,其时叫做世界钛联合厂商。1938与日本硫酸公司兼并,改为现名。20世纪30年代晚期,开端出产钛。工厂于第二次世界大战期间被摧毁。 在日本宇部从头设厂出产。该公司首要出产钛、氧化铁、硫酸铁等。它的钛出产技术来自德国康诺斯钛公司,故早年选用“Kronos”商标,产品牌号前均冠以“K”字母,如锐钛型钛为“KA”,金红石型为"KR”。后来该公司改用“Suntiox"商标,其产品牌号的字母也由K改为S。该公司在宇部工厂的钛出产能力1. 68万吨/年,化纤钛的产值占有很大的比重。该公司是日本第二家出产化纤钛的公司,其化纤钛是它的拳头产品。
硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(五)
2019-02-15 14:21:24
二十八、沉降率及其测定办法、衡量水解好坏的办法 偏钛酸粒子在水解后浆液中沉降速度的快慢程度称为沉降率。它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高,偏钛酸粒子的粒度就细;沉降率低,偏钛酸粒子的粒度就粗。 测定沉降率的办法如下:量取125mL水解浆液,加人带磨口塞的500mL量筒内,加水至500mL,充沛摇匀,静置1h,记载沉降浆液液固界面处的刻度(mL),即为沉降率。 衡量水解的好坏,一般用水解率、沉降率、过滤速度三种办法,前两种办法前面已有论述。过滤速度是量取定量的水解后浆液,在布氏漏斗中抽滤,测其抽干的时刻,以秒核算。若抽滤时刻长,阐明过滤速度慢,遇此状况,可在所抽取样品对应的那锅水解浆液中参加少数甲基化改性的聚酞胺沉降剂进行处理。 二十九、各水解要素对水解率和产品质量的影响 各水解要素对水解率和产品质量的影响见表3。
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硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(四)
2019-02-15 14:21:24
十八、选用加压法水解时,操控钛液F值偏大能够进步产品质量 有些钛厂,在偏钛酸的水洗时,后期恰当地参加少数硫酸,使洗水坚持在pH值≥1.5,这对避免铁离子的水解、进步水洗功率和进步产品白度都有优点。有材料标明,用倾泻法水洗5次,干基偏钛酸仍含Fe203 5%,而用含1%硫酸的水洗4次,其Fe203含量就下降到2%,可见酸性水能够加速水洗。而操控钛液F值偏大,会使钛液的酸度增大,本身就起到了不用外加酸而又相当于加了硫酸的效果,到达了像外加酸相同的效果,使偏钛酸的水洗速度加速,然后使制品白度进步。 要是钛液的F值低,钛液的稳定性差,胶体杂质多,不只沉降困难,并且一些胶体杂质在水解前本身已成了结晶中心,在水解时这些不规矩的结晶中心起到不良效果,使得到的偏钛酸粒子不均匀,简单吸附较多的杂质,不只使偏钛酸的水洗时刻延伸,在缎烧时粒子还会简单烧结,使终究产品的白度、消色力和涣散功能下降。而F值操控偏大,钛液的稳定性进步,这样就不简单呈现前期水解现象,钛液中胶质少,到水解时构成不规矩的结晶中心少,制得不均匀的偏钛酸粒子少,吸附的杂质少,乃至由于F值偏,其酸度较大,还能溶解偏钛酸中的一些非钛杂质,而其偏钛酸粒子的粒度并不细。这样不只水洗简单,并且在锻烧时也没有呈现过粒子烧结的现象。使制得的钛的功能比较好。这样就有利于钛质量的进步。表2中的有关数据也能够阐明操控钛液F值偏大,钛液的有用酸偏高,游离酸偏高产品的消色力会大大进步。表2 游离酸、硫酸亚铁和消色力的联系TiO2含量/(g/L)207.7207.7207.7H2SO4含量/(g/L)19.6127127FeSO4含量/(g/L)00167消色力(标定单位)20012001670
十九、加压水解时操控钛液F值偏大能够进步收回率 由于加压法水解F值能够偏大,这样浓废酸就能够悉数返还运用。由于浓废酸悉数用于酸解和浸取,浓废酸就能够替代一部分硫酸,使酸解时能够少加一些硫酸,然后能够节省硫酸。浓废酸中还含有3%-4%的未水解的钛,浓废酸悉数返还运用了,这3%一4%的钛就转移到下一周期的钛液中去,使下一批钛液的总TiO2浓度得到进步,以至于收回率到达80%以上。[next] 二十、常压法水解与加压法水解钛液操控F值的不同之处 常压法水解钛液操控F值与加压法天壤之别,一般加压法水解钛液的F值操控能够放宽到2.2,而常压法钛液F值的操控若大于1.95,其水解状况就欠好,所得钛的消色力都低于100。因而选用常压水解时,有必要操控钛液的F值在1. 75-1. 95之间。一般常压法水解运用钛液的浓度为220-230g/L,其F值可操控在1. 85-1. 95之间,而自生晶种的常压水解运用钛液的浓度为250-260g/L,则其F值要操控在1. 75-1. 85之间。F值的操控不只与浓度有关,还与铁钛比和三价钛含量有关(见表1)。为了操控好钛液的这些目标,以便确保水解的质量,现代大型钛厂,水解前增设了一个钛液分配工序,把钛液分配到契合各项目标要求今后才用于水解。由于常压法水解操控的F值较低,即酸度较小,因而酸解用酸较少,应该在下限,酸解和浸取都不能加废酸太多。这样,浓废酸就不或许用完,只能用一部分。 二十一、晶种的活性及参加量对水解和产品质量的影响 晶种是以它规矩的结晶中心来诱导水解进行的。因而晶种的活性和数量对热水解的速度、水解率、收回率、偏钛酸粒子巨细、制品均匀粒度和消色力都有很大的影响。 晶种的活性是由晶种的制备条件而定。晶种活性好,水解率就高,偏钛酸粒子均匀,制品消色力也高。 从图6可知,晶种加人量添加,水解率升高。但晶种加人量大于2%时,水解率的升高就不显着了。 从图7可知,晶种加人量为。0.6%-2%时,消色力最好。晶种小于0.6%时,因结晶中心缺乏,要靠本身构成的一些不规矩的结晶中心,因而消色力急剧下降。晶种加人量大于2%时,消色力也缓慢下降。 从图8可知,晶种加人量添加,制品均匀粒度增大。由于其结晶中心的量添加,偏钛酸原始胶粒的粒度变细,而凝集成颗粒更大的凝集体。在锻烧时易烧结。当晶种大于2%时,产品粒度显着增大。
[next] 二十二、钛液中三价钛浓度的巨细对水解的影响 由于三价钛的被氧化势比二价铁的被氧化势大,在钛液中既有三价钛存在,也有二价铁存在。因而若有氧化的或许,三价钛先被氧化完,才轮到二价铁被氧化。要是二价铁被氧化成三价铁的话,则三价铁很简单发作水解而生成红棕色的氢氧化铁混在偏钛酸中,使终究制出的钛不行纯白。因而,钛液中存在必定的三价钛,能够避免二价铁的被氧化。可是三价钛很简单被氧化成四价钛。钛液在放置、运送和水解时,就有或许被氧化。所以水解前钛液有必要坚持在水解后的母液里仍含有必定量的三价钛,来按捺全进程不让二价铁被氧化成三价铁。一般水解后三价钛在0. 5g/L左右为宜。三价钛存在得过多也欠好,由于它对钛液的热水解有按捺效果,一起三价铁是不发作热水解反响的,会留在母液中而下降水解率和收回率。不过在加压水解时,三价钛偏高一点也影响不大,由于它仍留在母液中,而母液还进行收回运用,钛仍是跑不掉。 二十三、水解温度的凹凸对水解和产品质量的影响 在水解进程中,温度的凹凸对水解的速度和偏钛酸的粒度都有较大的影响。 钛液的热水解是吸热反响,进步温度能加速水解速度。钛液在较低温度下水解,要沉积出偏钛酸是较困难的。在90℃时水解反响才开端弱小地进行,到100℃时反响才显着加速,但仍需较长的时刻才干进行得较彻底。只要在欢腾的温度下,水解速度才干契合工业生产的需求,操作操控也最为简单。 若温度过高,会发作以下几个坏处:①糟蹋蒸汽;②剧烈欢腾会损坏偏钛酸一次粒子向二次粒子的絮凝,使过滤困难;③水分蒸腾快,影响钛液浓度;④水解速度过快,偏钛酸粒子巨细不均匀。一般要求在微沸状况下进行水解。为了坚持微沸,常常选用微压来调查。 在低温下长时刻水解,所得偏钛酸颗粒极细,这样媛烧后得到的制品呈角质状,颜料功能很差。所以在工业生产上为了避免这种偏钛酸的发作,要求尽量缩短从80℃到欢腾的时刻。[next] 国外有些研究者以为,在100℃时热水解生成的偏钛酸质量较优,若在欢腾温度下水解,则生成的偏钛酸颗粒较粗,使消色力稍有下降(见上图9),可是在100℃时水解生成的偏钛酸过滤和水洗困难。所以工业生产上仍选用欢腾温度进行水解,尽管消色力等颜料功能稍逊,但能够经过调整其他条件予以补偿。现在不少供应商选用微沸状况进行水解。 二十四、水解时刻的长短对水解和产品质量的影响 水解时刻的长短能决议水解进程进行的彻底程度。水解时刻长,能进步水解率,但对偏钛酸粒子的巨细和均匀度有显着的不良影响。从图10中能够看出水解时刻对水解率和消色力的影响,诱导期开端时,水解比较敏捷,但在3h后便渐趋平衡,尔后再延伸时刻,其水解率的进步便不显着,跟着水解时刻的延伸,由于偏钛酸粒度的变粗,时刻超越4h后,消色力有所下降,一般常压水解时刻(指欢腾变白后,坚持欢腾状况)以2-4h为宜,加压水解以到达压力19.6*104 Pa后坚持15-30min。 二十五、外加晶种、直接蒸汽加热的加压水解的操作 这种办法适用于一般制取细度和涣散性好的颜料钛。其操作进程如下:先以锅容积的85%计,经过计量把钛液加人到加压水解锅内,开动拌和器,以蒸汽蛇形管或蒸汽夹套加热至60-80℃,然后按Ti02计加人1%的晶种(也有在室温下加人的)。封闭加料口并密封,以防漏气,继续进行加热,蒸汽的压力应到达(49-58.8)*104Pa,当锅内钛液升温至欢腾时,发作的二次蒸汽使内压敏捷上升。要求自加人晶种封闭加料口起,在30-40min内升至19.6*104Pa,保压15-30min,水解完毕。然后缓慢翻开放空阀,让锅内缓缓降压,最后放料。[next] 二十六、外加晶种和自生晶种的常压法水解的操作 将浓缩后的钛液,加人用钢壳衬两层耐酸瓷砖的敞口常压水解锅中,开动拌和,若选用外加晶种水解,则用直接蒸汽加热(也有用直接蒸汽加热的),当温度升到晶种酸溶的温度时,参加计量的晶种;若选用自生晶种水解,则在晶种发作乳白时,当即加人待水解的经过预热到90-100℃的主体钛液中。至于水解进程的操控,两法迥然不同,各厂的生产条件不同,其水解办法和操控的目标亦不尽相同。 当晶种参加后,约加热20min,铁液呈现微沸,溶液便由黑蓝色变为暗灰色,若F值和三价钛含量偏高,则变色时刻或许要延伸。这个显着的变色转折点称为临界点。这段时刻工业上称为水解的诱导期。诱导期完毕,即水解到达临界点时,中止拌和和加热。此刻偏钛酸粒子仍在增加,仅仅增加得比较温文、均匀。这样做能够显着地改动偏钛酸的过滤和水洗功能,使过滤和水洗速度进步50%。 大约经过停止30min,又从头拌和和加热,直到欢腾后坚持微沸状况。大型水解锅为了操控参加的蒸汽不能过大,常运用微压计来调理。为了使水解尽或许以固定的速度进行,加热有时在低于沸点的温度下,还有时在沸点的温度下进行,主要是依据水解速度的快慢来调理。水解速度快时要下降温度,水解速度慢时,要进步温度。当反响处于欢腾状况,水解速度仍不能过高时,水解主要靠加水稀释来进步水解速度。由于水是水解反响的反响物,添加水(反响物),有利于水解反响的进行。加水稀释,下降游离酸的浓度,亦有利于水解反响的进行。一般欢腾后20min即开端以15L/min左右的速度加人稀释水。加稀释水除了调理水解速度外,更重要的是使TiO2含量到达160g/L,得到较高的水解率。当加完水后再坚持微沸状况至查验沉降率和水解率到达要求后,水解反响即完毕。一般从欢腾至完毕需求4h左右。 放料后必定要用水洗净水解锅,避免残留物在下次水解时成为不良的结晶中心。 现代改善的水解钛液浓度可操控在≤210g/L,并恰当进步铁钛比,这样能够减轻浓缩的担负,一起能够缩短水洗时刻;现代加热改用直接蒸汽加热和坚持微沸状况水解。在钛液欢腾前用大流量的蒸汽直接加热,钛液欢腾今后,用小流量蒸汽直接加热,坚持微沸状况。水解锅有敞口的,也有密封的,密封水解锅的盖经过液封技能避免蒸汽走漏,整个水解进程不用加人稀释水。 二十七、水解率及其测定和核算 水解率是反映水解完结程度的一个值。即液相Ti02转变成固相Ti02的百分比。水解的凹凸,表明钛液中Ti02转变成固相Ti02的转化率的凹凸。 取水解前的浓钛液及水解后的母液样品各一份,按钛液中总钛和总亚铁的测定办法,别离测出其总Ti02和总亚铁的含量,然后按下列公式核算水解率:
钛矿物
2019-01-30 10:26:34
已发现二氧化钛含量大于1%的钛矿物有140多种,但从储量和品位来看,至今只有钛铁矿和金红石以及作为混合矿物的白钛石(钛铁矿风化产物),具有开采价值,锐钛矿(金红石的变体)、钙钛矿和榍石矿床只具有较小的经济价值。几种主要钛矿物见下表。
表 重要钛矿物表矿物化学式TiO2理论含量%密度g∕cm2硬度颜色钛铁矿(ilmenite)FeTiO352.664.5~5.65~6铁黑至淡褐黑或
钢灰色金红石(rutile)TiO2100.004.5~5.26~6.5淡红褐、血红、
淡黄、淡蓝、紫、
黑等色锐钛矿(octahcdrfte)TiO2100.003.82~3.955.5~6黄褐、蓝、黑等色板钛矿(broekite)TiO2100.003.78~4.085.5~6发褐、淡黄、淡红、
淡红褐、铁黑等色白钛矿(leucosphenite)TiO2·nH2O~943.5~4.54~5.5白、黄、褐等色钙钛矿(perovskite)CaTiO358.003.97~4.065.5淡黄、淡红褐、
灰黑等色榍石(titanite)CatisiO540.83.4~3.65~5.5褐、灰、黄、绿、
紫红及黑色等
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的漂白(二)
2019-02-15 14:21:24
3.水洗 将复原漂白好的偏钛酸浆料,用叶滤机过滤,再用去离子水(最好是40-60℃并含有0.1%-2.0%的酸性水)洗刷偏钛酸,进一步洗去硫酸亚铁,直到偏钛酸含Fe203低于30*10-6为合格。 七、三价钛溶液漂白的操作进程、要求、缺陷及改善定见 1.酸溶 在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水,拌和并调整浆液浓度在含Ti02 300g/L左右(若制金红石型钛,此刻应加人煅烧晶种),然后加人一定量的工业硫酸,使浆料的硫酸浓度在40-50g/L之间,通蒸汽加热至50-55℃,使氢氧化高铁溶解为硫酸高铁溶液。 2.复原 按Ti02计加人0.4%-1.0%的三价钛溶液作复原剂,持续拌和,持续加热,使温度在50-55℃下保温1h,让硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁。取样测定浆猜中三价钛浓度(以Ti02计)为0.3-0.5g/L,冷却至40℃以下,即可水洗。在运用三价钛溶液时,有必要滤去其间的固体杂质,以确保漂白的质量。一起三价钛离子简单在空气中被氧化,因而漂白时,浆料的温度不宜过高,保温期间的拌和不宜过快。 3.水洗 将复原漂白的偏钛酸浆料,用带有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤,再用砂滤水或去离子水(最好用40-50℃的含有硫酸0.1%-2.0%的酸性水)洗刷偏钛酸,进一步洗去硫酸亚铁,以便下降铁的含量,直到偏钛酸中Fe203的含量低于0.003%为合格。 三价钛溶液漂白的缺陷如下:三价钛溶液的制备需求独自的设备和添加制备工作量,一起制备进程杂乱,制备时耗能大、耗酸多、本钱高。为了战胜这些缺陷,某厂进行了下列改善:先将少数的偏钛酸悬浮液参加漂白锅,然后,参加悉数漂白用的硫酸,让二者充沛反响,经过30min后,开动拌和,分次加人按Ti02计的铝粉至0.5%,让其混合均匀,即为三价钛溶液。再加人剩下的悉数偏钛酸。在加人剩下偏钛酸时,敞开直接蒸汽阀门,加热至85℃左右,保温1.5-2h,完结漂白工序。明显这种方法是在运用铝粉漂白的一起,已含有三价钛漂白的成分,漂白作用更令人满意。一起简化了制备进程,不用独自另行制备三价钛溶液,漂白锅一起又是三价钛的制备锅,不用独自添加三价钛的制备锅。因而其能耗、酸耗和本钱都大为下降。 八、能否用“酸洗”替代漂白 偏钛酸在水洗进程中,其间的杂质硫酸亚铁会被溶于水的氧氧化为硫酸铁,当水洗的酸度pH值≥1. 5时,硫酸铁即水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中。漂白的意图就是加硫酸把这些氢氧化铁溶解为硫酸铁,然后加复原剂将其复原为硫酸亚铁。由于硫酸亚铁水解的酸度pH值≥6.5,偏钛酸中的酸度不可能弱到这个程度,因而硫酸亚铁不会水解生成氢氧化亚铁沉积,这样便能够经过水洗而除掉铁。懂得这个原理后,就能够在源头上经过水洗后期pH值逐渐升高后,恰当地在洗刷水中加人少数硫酸,不让洗刷水的pH值>1. 5,这样硫酸铁就不会水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中,偏钛酸中没有氢氧化铁,就不用漂白。由此可见酸洗可防止铁盐水解,可起到与漂白恰当的作用,能够省掉漂白工序。[next] 九、酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法 酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法如下:将用水洗合格的偏钛酸与硫酸按H2S04:Ti02 = 5:1的份额,在耐酸珐琅锅内配成180g/L的浓度,在拌和下进行酸溶制得硫酸钛溶液,这个酸溶进程实际上是一个运用“溶解法”制备胶体溶液,进而变成硫酸钛溶液的进程。在此进程中,第一步是加热至沸,跟着水分的蒸腾,沸点逐渐上升,当温度到达120-125℃时,偏钛酸胶粒逐渐酸溶和涣散成胶体颗粒;第二步是保温阶段,被涣散的胶体颗粒悉数被溶解。其反响式如下: 待溶液弄清后,冷却即得茶褐色明澈通明的硫酸钛和硫酸氧铁的混合溶液。 在制备进程中,溶液内既存在Ti4+离子,也存在胶溶性偏钛酸微粒。两者之间的分配份额决定于温度、溶解的连续时刻、钛的浓度和酸的浓度。为了防止制得的硫酸钛溶液呈现胶体溶液的聚结不稳定性,以至于产生出沉积而无法进一步复原,就有必要确保制备时浆料的酸钛比值≥5。 在拌和下将硫酸钛溶液冷却并加水稀释至80g/L左右,不然浓度过高,复原剂用量要相应添加,并且反响生成的硫酸铝会结晶分出。当温度降到75-80℃,将铝粉先用水调成浆状,在20一30min内分次加人,要防止因反响剧烈而呈现冒锅事端。持续升温至80-90℃,保温1h,冷却后测定其三价钛浓度,必要时溶液过滤后才运用。复原率按下式核算: 十、用酸溶、铝粉复原制取三价钛溶液所用硫酸和铝粉的核算 设复原100kg Ti02,需求铝粉xkg,则其反响式如下:
[next]
按理论核算需求铝粉11. 26kg。可是有一部分铝粉耗费在与硫酸作用生成上了,因而要用理论量的150%才能使复原率到达90%以上。即每复原100kg Ti02,实际上约需铝粉16. 9kg。 【例]现有二氧化钛浓度为200g/L的偏铁酸浆料1. 5m3,假如铝漂白时要求浆料硫酸浓度为70g/L,铝粉参加量为0.5%(以Ti02计),问需求浓度为92%的工业硫酸多少升和铝粉多少公斤? 解:需求的工业硫酸为: 70×1000×1.5=105(kg) 需求92%的工业硫酸为: 105÷92%=114.13(kg) 需求工业硫酸的容积为: 114.13÷1.824=62. 57(L) 需求铝粉为: 200×1000×1.5×0.5%=1.5(kg) 因而,需求92%工业硫酸62. 57L和铝粉1. 5kg。 十一、直接用冷冻除铁后的钛液进行铝复原制取三价钛溶液的长处及其制备的方法 直接用冷冻除铁后的钛液进行铝(或锌)复原制取三价钛溶液的漂白复原剂的长处是酸耗少,溶程短,不会呈现聚结不稳定性和便于操作。这种方法的特点是操控偏钛酸浆液浓度尽可能高,而游离酸的浓度尽可能低,从而使三价钛在偏钛酸上的吸附量添加,以利进步漂白作用。其制备方法如下。 ①为了防止用铝复原后生成的硫酸铝在三价钛溶液中结晶分出,因而要在钛液中加水稀释,使其总钛浓度操控在80g/L左右。 ②加人总钛量1. 5-2.0倍的硫酸。 ③升温至70℃,缓慢分次加人用水调匀的铝粉浆料。 ④操控复原温度在80℃。 ⑤复原结束后,在85-90℃温度下保温1h。为了防止三价钛被空气氧化,拌和不宜过快。 ⑥冷却至室温,过滤除掉固体杂质,以确保漂白质量。 ⑦三价钛是强复原剂,易被空气中的氧氧化而下降复原作用,因而储存不宜超越48h。 为了下降制取费用,亦有供应商用铁粉替代铝粉来制取三价钛溶液,可是这种方法所制得的三价钛液杂质较多,对制品质量有影响,因而许多供应商不敢选用。 十二、漂白偏钛酸时测不出三价钛或测出三价钛过高或过低的原因、不良影响及弥补措施 为了确保偏钛酸中的三价铁悉数被复原成二价铁,有必要从头到尾都要坚持浆猜中有一定量的三价钛。由于三价钛的被氧化势比二价铁大,即三价钛比二价铁易氧化,三价钛的存在,阐明浆猜中不含三价铁。 浆猜中测不出三价钛,阐明三价铁没有彻底被复原为二价铁,若将这种浆料锻烧,则制品会因含有Fe203而呈黄相;若测出浆料含三价钛过低,则在漂白后的水洗时,三价钛很快就被水中的氧所氧化,接着二价铁就被氧化成三价铁,三价铁很简单水解生成氢氧化铁而难以除掉,致使缎烧时也形成制品呈现黄相;若测出浆料三价钛过高,则水洗易洗去三价钛而下降回收率。要是漂白水洗后仍有三价钛就进行缎烧,而缎烧时又没有充沛氧化成四价钛,那么制品会因含有Ti203而呈灰相。[next] 测不出三价钛的原因如下:①所加复原剂的量缺乏;②偏钛酸中含铁量较高,所加的三价钛缺乏以将三价铁悉数复原成二价铁;③复原剂质量差,加人温度太高,发生了钝化现象;④漂白温度低,酸度操控不妥或拌和速度太快,浆猜中三价钛被从头氧化。弥补的方法是从头补加复原剂,使浆猜中的三价钛坚持在0.3-0.5g/L之间。并改善操作条件,恰当延伸保温时刻,使复原进行彻底;三价钛含量过低的原因,主要是所加复原剂的量缺乏,应补加复原剂。三价钛过高的原因如下:①所加复原剂太过量;②拌和不均匀,一部分偏钛酸中还未渗人复原剂。弥补的方法如下:①精确核算应加复原剂的量;②延伸拌和时刻,使复原剂均匀地渗人到浆猜中去。 十三、复原后的偏钛酸应该用去离子水洗刷 由于普通自来水还含有少数铁等杂质。要是用普通自来水洗,则会从头污染到偏钛酸,达不到漂白的意图。因而复原后的偏钛酸不能用普通自来水洗刷,而要用去离子水进行洗刷。
硫酸法钛白粉的生产--钛液残渣的去除(二)
2019-02-15 14:21:24
六、影响钛液沉降的要素 1.胶质 从理论上讲钛液中的胶质含量多,能够经过多加AMPAM絮凝剂处理,但常常是多加絮凝剂也不见效。有时钛液胶质俄然增多,因无仪器监测,不能及时添加AMPAM的量,成果作用很差,需求再次添加沉降剂才干处理。有时乃至再加沉降剂仍无效,只好将这锅钛液分几回加人下几批钛液一同再处理。正因为钛液胶质多难以沉降,所以有些钛厂把进厂的钛铁矿再磁选一次,尽量选去非钛杂质,这样既可削减硫酸的耗费,又可削减钛液中胶体杂质的含量,有利于钛液沉降的进行。 2.钛液的密度 钛液的密度是由钛液中物质的含量而定。在其他条件不变的前提下,跟着密度的升高,沉降作用变坏。这是因为钛液的密度上升,絮凝胶质与液相的密度差缩小,颗粒沉降速度变慢。钛液浓度是与密度成正比例联系的,钛液密度上升,阐明钛液浓度增大,钛液的黏度增大,胶质也就不简单沉降(见图2)。钛液相对密度小,有利沉降,但会添加钛液浓缩的困难,一般操控在1. 5-1. 55之间。 3.温度 温度上升,钛液的黏度下降,对颗粒沉降有利。可是对钛液来说,温度上升到60℃以上时,钛液的稳定性下降,分子热运动加速,絮凝架桥成网和捕集胶粒的才干随之下降,以至于沉降作用显着下降。夏天热,难沉降;冬天冷,易沉降,就是这个道理。可是钛液的温度过低,钛液黏度和絮凝剂黏度都增大,也会下降沉降作用。因此说,采纳相应的保温办法是十分必要的。一般操控温度在(60±5)℃。温度在49-65℃规模以外都难沉降。 4.三价钛含量 跟着钛液中三价钛含量的上升,凝集作用增强,可使沉降作用进步。可是三价钛浓度过高,会使钛液黏度增大,不利于沉降。一起三价钛含量过高,是因为复原过量,使钛液的有用酸削减,按核算每锅钛液12m3,每添加lg/L三价钛,就要耗费14. 7kg硫酸,若添加5g/L三价钛,则全锅就要多耗费73.5kg硫酸。三价钛添加得越多,硫酸的耗费就越多,钛液中的有用酸就越少,钛液的稳定性就越差,残渣的沉降就越难。一起,三价钛过高,还会因其不发作热水解,不生成偏钛酸沉积,而直接影响水解率的进步,构成钛的回收率下降。一般加压水解法操控三价钛含量为2-5g/L;常压水解法操控为1.5-3.Og/L。[next] 5. F值和稳定性 F值高,钛液中游离酸多,能按捺钛液的前期水解,钛液中偏钛酸胶体物便削减,有利于沉降。恰当地进步F值,使钛液的游离酸增多,进步钛液稳定性,按捺钛液的前期水解,防止发作过多的偏钛酸胶粒是很重要的。可是在常压水解法中,F值大于1.95,对后期水解和产品的消色力都有不良影响。不同F值钛液的沉降曲线如图3所示。 6.沉降剂的质量和运用浓度 改性的AMPAM沉降剂的活性大,沉降作用特别明显。可是寄存时刻过久,胶体已成团,活性就差,沉降作用亦会变差。因此选用新制备的AMPAM为最好。 高分子沉降剂的运用浓度低时,涣散均匀,黏度小,与钛液的接触面大,絮凝沉降作用好。若浓度过高,则高分子极性基团向内弯曲呈球状,黏度大,在钛液中难以涣散,简单在钛液表面构成一层絮状物,而失掉絮凝才干。 7.沉降剂的用量 沉降剂的用量是保证沉降作用的要害。其用量应以絮凝剂带着的总负电荷量和钛液中悬浮固体颗粒所具有的正电荷量持平为宜。这样整个钛液呈电中性,絮凝作用最好。沉降剂沉降作用再好,若用量不妥,仍得不到好的沉降作用。用量缺乏,缺乏以中和悉数正电荷,沉降就不彻底;加人沉降剂过量,则悉数中和完钛液中的正电荷外,尚有过剩的带负电荷的沉降剂胶体,使微粒从头带上负电荷,而又趋于稳定而难以沉降(见图4)。沉降剂的适合用量为Im3钛液,参加1%的AMPAM3-7L左右。[next] 8.沉降的操作和沉降剂的品种 拌和是取得抱负沉降作用的一个必要条件,沉降剂只要均匀地涣散时,才干表现出它的凝集才干。但是过火激烈或长时刻拌和,会使大凝集絮团涣散成小团粒而使沉降作用变坏。拌和时刻过短和沉降加人速度过快、沉降剂浓度过高,沉降作用都差。 选用不同品种的沉降剂,其沉降作用差异很大。除上面介绍的AMPAM外,还有许多品种不同而除渣作用很好的沉降剂。前苏联曾选用33种不同的沉降剂进行实验,成果纤维素硫酸钠和烷基磺酸钠为最佳。 七、残渣难沉降的处理办法 依据钛液呈现难沉降的不同状况,能够挑选相应的办法使残渣有用地沉降。 1.在酸解时恰当多加些硫酸或在浸取时多加些废酸,以进步钛液的稳定性,有利于残渣的沉降。 2.若钛液稳定性好而难沉降,则是因为钛钛矿含泥沙等非钛物质过多,处理的办法添加磁选一次,除掉非钛杂质。 3.当呈现季节性影响而使弄清度恶化,或因为钛钛矿非钛杂质过多或酸解、浸取操作不妥等原因此发作胶体剧增,构成沉降作用很差时,可恰当添加AMPAM絮凝剂,或既加凝集剂(将Sb203溶于浓,然后加到钛液中去,再用胶管或不锈钢管从底部加人Na2S溶液),又加AMPAM絮凝剂的办法予以处理。 4.若钛液的稳定性好,钛铁矿又选过,依然难沉降,那是因为对沉降的要素操控欠好,如加AMPAM的量不妥,或浸取温度太高级。处理的办法是改善操作条件。 八、钛液除渣状况的查验 测定钛液的弄清度是操控钛液中不溶性杂质净化程度的一种办法。其测定过程是用一根长约lm的塑料管,用大拇指堵住一端,将另一端插人钛液中,然后铺开大拇指,中层的钛液就被吸人取样管中,再用大拇指堵住塑料管,取出放人量杯,量取80mL样品,加人直径为7cm、已放有双层工业滤纸的布氏漏斗,用真空抽滤,滤干后加约8mL清水冲刷滤纸,吸干后取出滤纸,调查滤纸上残渣痕迹的色彩深浅和明晰程度,能够判别其弄清度是否合格。在沉降槽沉降的过滤液要求双层滤纸的第一层有少数黑色机械杂质,第二层无色或根本无色为合格。 还能够用透光率来查验。先用将三价钛的蓝黑色氧化为四价钛的无色,然后用分光光度计测定,透光率越高,沉降作用就越好。也能够经过目测钛液查验沉降作用。即用若干个玻璃量筒取待测的污浊钛液,然后加人不同浓度或不同量的沉降剂,拌和均匀,静置一段时刻,分别用移液管适量地汲取含H2O2 30%的,伸到量筒底部,放松并渐渐提起移液管,让流出,把钛液中的三价钛氧化彻底而成为通明液体,再用肉眼调查有无胶质或胶质多寡,来判别沉降的好坏。 关于钛液中胶体粒子巨细的丈量,能够选用电子显微镜等仪器完结。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的煅烧(二)
2019-02-15 14:21:16
十五、偏钛酸含水量凹凸对产品质量的影响 偏钛酸含水量的凹凸,决议了物料在枯燥区中脱水、脱硫的彻底程度。含水量过高,由于脱水、脱硫不彻底,物料就以团状或大颗粒状况进人高温区,而高温区的停留时刻是很短的,因而媛烧品烧不透,易呈现夹生现象,使产品消色力下降,吸油量上升,pH值下降;若含水量过低,物料在枯燥区脱水、脱硫很充沛,物料以粉末状况进人高温区,易烧结变硬,色泽变黄变灰,白度下降。一般颜料钛出产操控含水量在65%左右。非颜料钛出产操控含水量在50%左右。 十六、煅烧时物料颗粒巨细对产品质量的影响 偏钛酸颗粒度是出产钛时影响脱硫的重要要素。颗粒度小,脱硫简单且彻底,物料不会向窑头冲流,得到的煅烧品色泽较白;颗粒度大,脱硫较难,由于含硫高的钛在高温下具有很强的活动性,物料简单向窑头冲流。偏钛酸颗粒度的巨细,首要是从钛液水解进程中构成的,因而有必要按种类的不同要求,严格操控水解工艺条件,制得颗粒度适宜的偏钛酸。 十七、煅烧时物料在窑内运动的正常状况 物料在窑内的运动状况,可用物料在运动中的堆积高度H值来衡量。H值越大,而物料呈块状下滑,则表明物料现已发作烧结;H值越小,且物料呈团状向窑头翻滚,则表明窑温太低,将有生料混入煅烧品中;H值适中,而物料呈均匀的颗粒状向窑头推动时,煅烧才是正常的。在出产非颜料钛时,物料在窑内的运动状况能明显地反映出煅烧品含硫量的凹凸。窑内物料呈“液体”向窑头冲流时,煅烧品含硫极高。H值大,物料向窑头推动很慢时,煅烧品的含硫量极低。窑内物料在进人高温区前有“欢腾”状冒气现象,进人高温区后,物料也并不向窑头冲流时,缎烧品的含硫量能契合出产工艺的要求。 十八、煅烧品pH值的测定及运用全能pH试液滴在瓷板的落料品呈现红、黄、黄绿、蓝色彩的原因 测定煅烧品pH值的办法如下:用取样的长柄勺从窑头下料口取出少数的落料品,置瓷钵中研细后,放在比色瓷板上,滴人几滴全能pH试液,再与标准样板相比较,即可测出落料品的pH值。 全能pH试液滴在瓷板的落料品上呈现赤色,阐明pH值在6以下,表明物料呈酸性,烧不透,含硫高。构成的原因或许是:①盐处理时加碳酸钾缺乏或加磷酸过多;②煅烧温度过低;③物料在窑内停留时刻过短;④投料量过大,料层过厚;⑤偏钛酸含水量过大;⑥偏钛酸颗粒大。试料呈现黄色,表明挨近中性;呈现黄绿色,阐明pH值在6.5一7.5之间,表明含硫量合格,煅烧适宜;呈现蓝色,阐明呈碱性,现已到达要求或稍超越要求。假如试料一起呈现红、黄绿、蓝,阐明煅烧不均匀,既有烧不透的,又有烧得适宜的,还有烧过火的。由于钛制品要求pH值在6.5-8之间,那么烧至黄中带绿即契合要求。 十九、非颜料级钛的窑前分析 在电焊条级和珐琅级钛的出产中,窑前分析首要靠操控含硫量。测定硫大都用煅烧一碘量法。电焊条级钛含硫标准为≤0. 05%,窑前操控应在0.04%以下;珐琅级钛含S03标准为≤0. 15%,窑前应操控在0.12%以下,这样才干确保制品的质量,但含硫量不宜过低,过低时产品色泽较差,而且会多耗用燃料。至于冶金级钛由于其出产时煅烧温度操控在1250℃以上的高温下进行,落窑品含硫量极低,窑前测定硫已无实际意义。[next] 二十、从落窑品的外观与色泽判别缎烧状况 正常的落窑品色泽皎白而柔软,颜料级钛落窑品呈颗粒状;非颜料级钛大多用常压法水解,落窑品黏结成小粒状,这种落窑品色泽较白,含硫量也较低。如落下粉状料,大都是偏钛酸颗粒过粗,含硫量过高,致使窑温不得不相应进步所构成,产品往往发灰。如落窑品发黄,首要是水洗工序中偏钛酸内的杂质铁未洗净所构成的。 二十一、从调查窑内状况判别煅烧好坏 反转窑内煅烧正常时,料层平稳,上面空间中比较明晰。如发现上部空间烟尘许多,要留意窑内经过状况,查看窑尾烟道是否堵塞。在出产非颜料级钛时,如发现料层向前滑动,乃至滑落到下料口,俗称跑粉或冲窑头。这阐明偏钛酸颗粒过粗,含硫量高,虽已到烧成区,但还坚持能自在活动的粉末状况,冲出的粉末往往很细。一般状况下,从窑头调查口是看不到有大块物料的。如发现大块物料,表明物料脱水区延伸,应恰当削减投料量,减慢窑速,进步窑温或加强通风,或相互配合运用。 二十二、开窑和焚烧该做的作业 开窑前应对窑体及其附属体系进行全面的查看,并进行空车试转以消除隐患。为防止杂质污染钛产品,新窑、窑体大修、互换内衬耐火砖或互换种类时,窑内有必要进行打扫。换砖今后有必要经过一昼夜以上的阴干,方可焚烧烘窑。 焚烧前,先翻开部分灰箱门,然后滚动窑体,开动鼓风机,向窑内输入空气,排出或许残留在窑体内的可燃气体。持引火器从窑头调查口引进并对准喷嘴,翻开燃料气旋塞,此刻,操作人员有必要背对窑头,防止窑内有异物或粉尘冲出,或由于气体配比不妥发作爆破而被击伤。如一次点不着点,应立即堵截可燃气,但不要中止空气运送,有必要待窑内剩下可燃气排尽,再行焚烧,不然会构成爆破事端。如选用液体燃料,可先开动油泵打循环油,点着引火器置于喷嘴前,渐渐通气送油,再恰当调整油气比。 二+三、反转窑在投料前要进行烘窑 烘窑是为了扫除内衬中的水分,并使内衬温度均匀地升高到作业温度。烘窑时要防止升温过快,防止构成内衬开裂和破损。烘窑时刻长短应根据换砖多少来断定,新窑或悉数换砖窑,而其窑又比较大,则烘窑时刻约为2-3昼夜,其逐步升温到350℃左右;部分换砖的窑,烘窑时刻约为10-16h;不换砖的窑,烘窑时刻约为6-8h。烘窑后,窑温逐步升高到正常作业温度以下(100-200℃)时即可投料出产。 二十四、停窑应该留意的事项 锻烧反转窑的钢外壳在高温受热时,简单变形。无论是方案中的停窑或方案外因设备或供电、供气体系发作毛病俄然停窑,熄火后有必要持续滚动窑体和鼓风,直到冷却。不然受热窑体将在窑体巨大的自重力效果下,发作曲折变形,变成严重的设备事端。 方案中的停窑,窑内的物料可维持到悉数锻烧结束。停窑前应逐步削减投料,并在停窑前将物料尽量悉数排出,跟着窑内物料的逐步削减,应相应削减燃料和空气量,当物料根本排清后再熄火,窑体空转冷却后停窑。若遇方案外的俄然停窑,窑内物料没有烧透,为了不影响设备检修,也有必要将其悉数排出,待今后再回烧。 二十五、煅烧偏钛酸所用反射炉的结构及操作程序 运用反射炉煅烧偏钛酸,虽然其劳动强度较大,可是由于其出资少,占地不多,操作便利,许多小型的铁厂,特别是出产等级低的珐琅、冶金、电焊条级钛对技能要求不高的厂,还在运用它。其结构是用耐火砖砌结而成,分上、中、下三层,直接加热,热气把耐火板加热,再经过耐火板把热传递给料层。物料与烟气逆流工作,烧煤在基层,发作的热气经过烟道向中层、上层工作,最终从烟囱排出。而偏钛酸投料放在上层烘于,进行脱水,然后耙到中层预热,再耙到基层进行煅烧,脱硫、晶体转化及粒子生长都在中层、基层完结。当在基层取样查验合格后,即可从基层出料,出料后,将中层料耙到基层,再将上层料耙到中层,最终将偏钛酸用皮带运送机运送到上层。[next] 二十六、反转窑的组成及其所起的效果 反转窑首要由筒体、支承设备(含滚圈、托轮和挡轮)、传动设备、密封设备和其他附属设备(加料和焚烧设备等)组成。 筒体是用18-28mm厚的优质钢板卷焊而成,内衬耐火砖,以防止筒体遭到高温效果,并削减热量的丢失。出产时物料在筒体内部随筒壁旋转到必定高度后,因受重力效果而下滑前移,并由筒体内的高温气流加热使物料温度逐步上升,最终到达工艺所要求缎烧的温度。 支承设备的滚圈支承着整个反转筒,使其能在托轮上反转,因而它有必要具有满足的刚度和耐久性,可用铸钢或煅钢制成;托轮支承着反转窑;挡轮的效果是阻挠筒体的上下轴向窜动,一般坐落滚圈的两边。 传动设备的效果是带动筒体按工艺要求的旋转速度滚动。因反转窑转速较慢,故需用减速器。关于需求常常调理转速的场合,可选用无级变速器,圆筒的反转速度较慢,故设备在圆筒上的大齿轮接受很大的圆周力,可用铸铁制作。 密封设备是为了防止在锻烧偏钛酸时散发出的S03等有害气体及Ti02粉尘逸出,转筒内是负压操作,因而在转筒和其两头的小室之间有必要有密封设备,它在结构上的要求是期望既不漏气,又不影响转筒的正常工作。 其他附属设备有加料设备和焚烧设备。关于含水量较高的偏钛酸浆料一般选用揉捏泵,偏钛酸经揉捏泵、进料管进人窑内。关于离心机脱水的干料可用提升机及转盘加料机等设备,乃至用人工卸料、送料。作为反转窑的燃料有煤气、柴油和重油等,相应的有煤气焚烧器和重油焚烧器。为了防止对钛的污染,在选用柴油和重油作燃料时,可设置焚烧室。 二十七、在反转窑窑头设置焚烧室的效果 反转窑有没有一个独自的焚烧室,对产品质量有很大影响。由于火焰温度可高达1300℃左右,如火焰与物料触摸,焚烧气与物料间温差很大,烧成的物料自身温度很高,就不可防止要发作烧结。一般以为焚烧气与物料最高温度间的温差应不超越200℃,因而设备一个焚烧室使燃料充沛焚烧后用空气稀释至必定温度后再输人窑体与物料触摸,对进步产值和质量都有长处。一个48m长的反转窑,焚烧室约6m左右,所得的焚烧物像米粒巨细,色泽皎白而且比较柔软。 二十八、反转窑的巨细、长短对焚烧的影响 锻烧偏钛酸的反转窑宜短而粗,内径从1.0-4.2m不等,长度与直径之比一般为(12-20):1,直径小的份额大一些,直径大的份额小一些。直径为2.4-4.2m的窑,其长度大都为48m左右;直径小于2.4m的,其长度也相应短一些。一般来说,产值与直径成正比。直径大时,物料充填系数相应低一些,这对进步产品质量有长处。由于偏钛酸脱水约耗用热量的一半以上,细而长的窑为使脱水带有满足的热量,窑头温度有必要相应进步,或加大气量。温度进步简单构成过烧,加大气量使物料的线速度增大,构成阻力添加,粉尘丢失也添加,这对煅烧是晦气的。 二十九、燃料焚烧发作热量的传递 在反转窑内,高温气流、窑壁和物料三者之间存在着杂乱的热交换进程。燃料焚烧发作的高温气流向物料和窑壁辐射热量;受热后的窑壁向物料和气体辐射热量;高温气体在窑内活动时以对流办法传热给物料表面和窑壁;与物料触摸的窑壁经过传导办法把热量传给物料。一般来说,物料在温度较低的脱水带,热的传递首要以对流和传导办法为主,跟着温度的升高,传热办法逐步以辐射为主。 三十、液体燃料焚烧的要求及其所用的设备 钛对白度要求很高,有必要防止由于液体燃料不彻底焚烧而发作的污染。为了使燃料焚烧彻底,应设法使燃料液滴很快加热并与氧气密切触摸,以求在较低温度下完结燃料的分化进程,并使分化出的碳氢化合物彻底焚烧。为此,需将液体燃料雾化成很细的油滴。燃油雾化得越细,与空气中氧气触摸的表面积就越大,燃油焚烧便越快、越彻底。燃油的雾化进程是在喷嘴里完结的,喷嘴一面将燃油涣散成细微的雾滴,一面使雾滴与空气均匀混合。喷嘴有机械式喷嘴、高压蒸汽一空气喷嘴和低压空气喷嘴。钛出产中现在较多供应商用C形低压喷嘴,并在喷嘴外面有一喇叭形管改进雾化状况,以空气为雾化剂。[next] 三十一、气体燃料焚烧运用的焚烧设备 反转窑气体燃料的焚烧,常运用混合式喷嘴,为了进步焚烧强度,用鼓风机将空气强制送人喷嘴与煤气混合进行焚烧,煤气焚烧时的焚烧速度和焚烧程度取决于煤气和空气的混合进程,混合得越好焚烧得越彻底,火焰长度也就越短。混合式喷嘴的长处是出产率大,结构紧凑,可以用低压煤气,有较高的热工目标(化学不彻底焚烧小于2%);缺陷是需用鼓风机送风,火焰较长,焚烧室也就较大。 三十二、煅烧偏钛酸的反转窑还不是抱负的煅烧设备 现在煅烧设备都选用反转窑,可是煅烧偏钛酸用的反转窑并不是抱负和完美的设备,由于它不能为被加热粉状物料营建杰出的传热条件。反转窑的热传递根本上是靠窑内热气流来加热露出的料面以及靠热窑壁加热紧贴窑壁的物料。而在两种物料之间的许多物料却不能直接与热气流或窑壁触摸,即便在同一截面上,温度也是不均匀的。反转窑的充填系数只要10%-20%,所以空间利用率和热功率都不高。别的,偏钛酸煅烧时,跟着温度的升高,逐步被粉碎成粉状物料,其粗细很不均匀,物料的料层又适当厚,要使物料烧透,热气流的温度需高出煅烧温度许多,成果当大颗粒烧透时,小颗粒现已烧过头,因而产品往往是烧不透和烧过头的物料的混合物。部分物料发作烧结也是难以防止的。 国外从20世纪60年代起就进行了二氧化钛欢腾煅烧的研讨,而且早已应用于出产实践,欢腾焙烧早已在冶金和化工范畴被广泛选用。选用欢腾煅烧,物料在欢腾床内处于高度湍动状况,气流简直能与每个颗粒表面触摸,因而传质、传热功率大为进步。 三十三、煅烧钛呈现色变的原因及其防止色变现象的办法 在出产锐钛型钛时,常会碰到煅烧落窑品或经粉碎成钛后,表面层露出于日光下,会呈现色变现象,由本来的白色转变成浅灰色或浅黄色。发作的原因有以下两方面:①有一部分锐钛型晶体转变成金红石型晶体;②铁、铬、铜、镍等杂质进人了金红石型晶格内,构成晶格变形所引起。防止的办法有以下几种:①运用定点矿源,以操控钛矿里的杂质含量;②将偏钛酸进行漂白处理,以下降铁杂质的含量;③添加盐处理剂磷酸的用量,以掩蔽铁杂质;④调理煅烧窑内的气氛,以防止金红石型晶体的发作;⑤从反转窑出来的半制品是以强力集合的大块晶体方式而存在,有必要让其缓慢冷却,以松懈Ti02的晶格。当呈现色变现象,处理的办法有以下几种:①下降煅烧温度,由于锐钛晶型转变成金红石晶型有必要在较高的温度下进行,下降了窑温就难以构成金红石型晶体;不过窑温也不能降得太低,窑温太低脱水、脱硫不彻底,pH值太低,会引起产品消色力的下降;②在盐处理时,多加碳酸钾,下降脱硫温度,加速锐钛型微晶体的生长速度,削弱由高温引起烧结而呈现的色变现象。 三十四、煅烧呈现不正常现象的原因及处理的办法 煅烧呈现的不正常现象、原因分析及处理办法见表3。[next] 三十五、煅烧要素对产品质量的影响 煅烧要素对产品质量的影响见表4。[next]
硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(一)
2019-02-15 14:21:24
一、钛液水解的意图及工业上对水解的要求 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,从而与母液中的可溶性杂质别离,以提取纯洁的二氧化钛。 钛液的水解在硫酸法钛出产进程中,是一个极其重要的工序。水解的好坏,不只影响到工业出产的经济性,并且对终究产品的质量也影响很大。工业上对水解有下列三点要求。 ①水解率要高。即液相中的二氧化铁组分转变为固相的二氧化钛组分的百分率要大,在不影响制品的功能和质量的情况下,水解率越高,经济效益就越好。 ②水解所得的偏钛酸,有必要是具有必定巨细而均匀的粒子,组成要安稳,一起要易于过滤和洗刷。 ③工艺条件要老练,要易于控制,水解产品的质量要安稳,设备要简略,要习惯工业出产的需求。 二、盐类的水解的界说及哪些盐类能水解 在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+离子或OH-离子生成弱电解质的反响,称为盐类的水解。 盐类水解生成了酸和碱。反过来,酸和碱进行中和反响,也生成盐和水。也就是说,盐类的水解反响是酸碱中和反响的逆反响。 强酸与弱碱所生成的盐、强碱与弱酸所生成的盐以及弱酸与弱碱所生成的盐都能发作水解反响。这三种盐类之所以能发作水解反响,其根本原因就在于组成这些盐的离子能跟水电离出来的H+或OH-结合构成弱电解质。生成的弱电解质包含能生成气体或沉积和难电离物质(如水)。 1.强酸与弱碱所生成盐的水解 氯化铵是由强酸()和弱碱()中和生成的盐,它在水溶液里的水解进程如下:
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在这里,因为NH4+跟水里的OH-结合生成了难电离的NH3·H20,所以能发作水解反响。跟着溶液里OH-削减,H+浓度会增大,成果H+浓度大于OH-浓度,而使溶液显酸性。这一反响也可以用离子方程式来表明: 2.强碱与弱酸所生成盐的水解 乙酸钠是由强碱()和弱酸(乙酸)所生成的盐,它在水溶液里的水解进程如下: 在这里,因为Ac-跟水里的H+结合生成了难电离的乙酸,所以能发作水解。跟着溶液里H+削减,OH-浓度会增大,成果OH-浓度大于H+浓度,使溶液显碱性。这一反响也可以用离子方程式来表明: 3.弱酸与弱碱所生成盐的水解 乙酸铵是由弱酸(乙酸)和弱碱()所生成的盐,它在水里的水解进程表明如下: 在这里,因为Ac-跟H+生成了难电离的乙酸;NH4+跟OH-又生成了难电离的,所以能发作水解。至于这类盐水解后溶液显酸性仍是显碱性,则要取决于所生成的乙酸和的电离常数的相对巨细。假如弱酸的电离常数大,那么溶液显酸性;假如弱碱的电离常数大,那么溶液显碱性;假如两者的电离常数持平,那么溶液显中性。乙酸和的电离常数分别是1.75*10-5和1.77*10-5,根本持平,所以乙酸铵的水溶液呈中性。其离子方程式如下:
硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(二)
2019-01-25 13:37:59
三、温度、浓度和酸度对盐类水解的影响 盐类水解的关系式如下: 1.温度 盐类水解是酸碱中和反应的逆反应。如果中和反应是放热反应,那么水解反应就必然是吸热反应。因此升高温度有利于反应向正反应方向进行,能促进盐类的水解。例如洗涤油污物时,热的纯碱水去污效果较好,就是因为加热促进纯碱的水解,使OH-浓度增大,增强了去污能力。 2.浓度 增加水分(即降低溶液所含盐的浓度)有利于盐的电离,有利于反应向正反应方向进行,也能促进盐类的水解。例如,测定钛液的稳定性时,多加水到一定程度即发生水解反应而生成白色的正钛酸。 3.酸度 对于强碱弱酸盐来说,其溶液呈碱性,如增加酸度(或降低碱度),则会中和溶液的碱性,而使反应向正反应方向进行,也有利于水解;如增加碱度(或降低酸度),则会增加生成物(碱)的浓度,而使反应向逆反应方向进行,会抑制水解。对于强酸弱碱盐的水解来说,其溶液呈酸性,如增加碱度(或降低酸度),则会中和溶液的酸性,而使反应向正反应方向进行,有利于水解;如增加酸度(或降低碱度),则会增加生成物(酸)的浓度,而使反应向逆反应方向进行,会抑制水解。例如,铁(Fe3+、Fe2+)、铝(A13+)、铅(Pb2+)、锰(Mn2+)、铜(Cu2+)、镍(Ni2+)、钒(Vo2+)等金属与硫酸组成的盐,属于强酸弱碱盐,这种盐在高酸度下是不会发生水解的。钛液中是存在这些盐类的,但是由于钛液的酸度很高,在水解时钛液中所含的这些杂质金属离子受到酸度高的抑制而不会水解。只有当酸度降低到一定数值时,才开始水解而生成相应的氢氧化物沉淀。在偏钛酸水洗时,由于随着水洗的进行,酸度不断降低,当降低到某一定酸度时,某些杂质金属离子即水解而产生沉淀并存在于偏钛酸中,污染了偏钛酸。例如,当酸度降低到pH值≥1. 5时,Fe3+即发生水解生成氢氧化铁沉淀,其反应式如下: 当酸度继续降低,而降到pH值≥6. 5时,Fe2+也发生水解而生成氢氧化亚铁沉淀,其反应式如下:
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四、钛液水解的共性和特性 钛液的水解,既具有一般盐类水解的共性,如它属于强酸弱碱盐,当pH值为0.5时,便开始水解,水解的溶液是酸性溶液;又具有胶体的性质,具有自己水解的特性。 1.常温下将钛液稀释到一定程度时,即发生水解而生成白色絮状的正钛酸沉淀。其反应式如下: 2.在不稀释的情况下,使其维持沸腾状态,即使酸度很大,甚至水解又产生新酸,仍能发生水解而生成白色的偏钛酸沉淀。其反应式如下: 生成的水合二氧化钛即偏钛酸的分子式可以写成Ti02·H20或H2Ti03或Ti0(OH)2或Ti02·xH2O·yS03。 由于生成的偏钛酸具有胶体性,胶粒很小表面积很大,会吸附很多杂质和硫酸,因此必须将偏钛酸进行水洗。 五、钛液热水解的过程 钛液热水解经过下列三个过程。 1.从完全澄清的钛液析出微小的结晶中心—晶核 一般是采用稀释法的自生晶种来制取晶核或采用先做好晶核再加人钛液作为结晶中心。使用不稳定的钛液,水解前本身已含有某些胶体杂质,这些胶体杂质也是晶核,也可以成为结晶中心,这些晶核不符合要求,往往会发生不良影响,因此在水解前必须把这些晶核(即胶体杂质)除去。 2.晶核的成长与沉淀的形成 当晶核形成后,若水解作用继续进行,则在晶核表面便发生钛的固析,促使晶核逐渐长大,当达到相当大小时,便成为沉淀而沉析出来。 3.偏钛酸粒子凝聚沉淀与溶液组成改变 随着水解继续进行,沉淀物进一步长大到一定大小后,即开始自溶液中析出固相粒子,成为悬浊液,此时溶液的成分不断变化,Ti02的含量不断下降,而游离酸浓度则不断上升。进而使沉淀的偏铁酸粒子局部溶解而又重新析出新组成的沉淀。这个过程不断继续,直至水解形成动态平衡,溶液中只剩下极少数的钛及较浓的硫酸,此时沉淀物的组成才最后固定下来。 六、钛液热水解过程中三价钛的变化 在钛液热水解过程中,三价钛不会发生水解反应、不会产生沉淀而继续留在母液中,原因是三价钛离子的水解pH值接近于3,而钛液大大地超过这个酸度,即使pH值达到3,其水解也不是生成偏钛酸,而是生成Ti(OH)3,这个Ti(OH)3不具有胶体特性。不过由于在热水解过程的搅拌和沸腾的影响下,三价钛会有一部分被空气氧化为四价钛而仍能水解。其反应式如下:
钛常识
2019-03-14 09:02:01
钛是一种银白色金属,密度4.5,熔点1660℃,沸点3287℃。钛的机械强度大,耐高温、耐超低温,简单加工,有杰出的抗腐蚀功能,不受大气和海水的影响,在常温下不会被稀、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀,只要、热的浓、浓硫酸才对它作用。钛的氧化物二氧化钛(钛白),具有无毒、杰出的物理化学稳定性、折射指数高以及很强的白度、上色力、遮盖力、耐温性、抗粉化等特征,被称为“颜料之王”。 钛是典型的亲石元素,常以氧化物矿藏呈现。地壳中含TiO2在1%以上的矿藏有80余种,具有工业价值的有15种,我国首要运用的钛矿藏有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等。钛矿石经处理后得到,再用镁复原而制得金属钛。 钛质料首要用来出产钛白、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。钛白不仅是功能优异的白色颜料,并且是重要的化工质料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料,色彩鲜艳,色彩纯粹;钛白是纸张的高级填料,使纸张薄而不通明,白度高,光泽好,强度大。钛白用于塑料工业,是不通明的上色剂;用于橡胶工业,使白色和淡色橡胶强度高,扩展率大,耐老化和不易褪色。它也是化学纤维的最佳消光材料,使通明的化纤具永久性消光作用,并可进步耐性。此外,还用于珐琅、电器、电子质料等方面。 钛和钛合金首要用于航空和宇航部分。与合金钢比较,钛合金可使飞机分量减轻40%。其他如人工卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、等,钛合金都可大显神通。非宇航范畴运用工业纯钛和钛合金首要在发电站冷凝器、触摸海水设备、化学设备和一些机械工程等方面,特别是海水淡化加热器用钛是钛工业开展中划时代事情。兵工部分钛首要用于舰船和武器出产。 金属钛除首要用于出产工业纯钛和钛合金外,另一用处是为钢铁工业出产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为增加元素,能够改动钢的功能。使钢在相同回火温度下,具有更高的强度和硬度,或相同硬度要求下,回火到更高的温度。现在,我国含钛钢有高强度低合金钢、结构钢、不锈钢、耐热合金、超高强度钢和磁钢等钢种系列,广泛用于轿车、船只和石油钻探等方面,已开展成为仅次于锰钢的第二大钢系。 我国钛矿资源比较丰厚,散布在21个省区,首要产区为四川,其次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等。我国钛资源首要是原生钒钛磁铁矿岩矿,TiO2储量占全国钛资源TiO2总量的94.28%;其次是外生钛铁矿砂矿,TiO2储量占3.71%;第三是金红石岩矿,TiO2储量占1.52%;第四是金红石砂矿,TiO2储量占0.49%。 根据我国原生钛磁铁矿和钛铁砂矿资源储量丰厚,但散布不均,且金红石和易采选钛铁矿资源探明储量不多,以及多属原生矿和档次相对较低一级特色,现在我国钛精矿(特别金红石)和高级钛白的进口数量比较大。为确保我国钛工业的全面、和谐、继续、高效开展,有必要本着根据成矿地质条件、布局合理和浅富近易的找矿准则,重视易采选的富钛钛铁矿、特别是金红石的勘查作业,进步可运用优质钛矿资源的确保程度;一起,还要着力进步我国原生钛磁铁矿石中钛铁精矿的选冶技能和归纳收回才能,进步运用钛矿资源出产高钛渣和人工金红石,进而进步深加工钛白、海绵钛、钛金属、钛材的技能水平及经济指标,进步产品质量、商场竞争才能和出口创汇才能,以取得钛工业全面开展最佳的资源效益、经济效益和环境效益。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的煅烧(一)
2019-02-15 14:21:16
一、偏钛酸的首要化学成分 依据对某种矿出产出的偏钛酸的屡次化学分析,其组成见表1。表1 偏钛酸组成成分含量/%成分含量/%成分含量/%成分含量/%H2O62TiO235SO23SiO20.03Nb2O30.05Sb2O30.007Al2O30.004ZnO0.004PbO0.002Fe2O30.001MgO0.0003CuO0.0001MnO0.00001WO3<0.005V2O5<0.001Cr2O3<0.001
二、偏钛酸缎烧的意图及缎烧工艺流程 钛以白色的偏钛酸方式从钛液中沉积出来时,不只带有很多的水,还带有必定量的硫酸。锻烧的意图就是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铁。 经过盐处理的偏钛酸浆料,送至锻烧工序的贮料槽内,然后用揉捏泵揉捏进内燃式反转窑内进行煅烧。若出产电焊条、冶金、珐琅、电容器等级其他钛,水解大都选用常压法,其所得的偏钛酸颗粒较粗,为节省燃料起见,可用离心机甩干后,用固体运送设备直接送至焚烧工序,再用斗式提升机将偏钛酸块料加人窑内进行锻烧。反转窑由变速电动机传动,可依据浆料、温度等工艺条件的要求进行调速。窑内选用逆流加热,从窑尾端加人的偏钛酸,跟着反转窑的旋转,被带到必定高度后,因为本身的滚动而不断地升起和落下。因为窑体有2%-4%的倾斜度,物料每升起再落下一次,便向窑头方向行进必定的间隔,偏钛酸就是凭借重力效果,向窑前移动;燃料及助燃空气由较低的窑头端入窑,经焚烧发作的高温气体自窑头向窑尾活动,与偏钛酸浆料构成了逆流运转。偏钛酸就是这样从窑尾送到窑头,一起在温度逐渐升高的过程中完结脱水、脱硫、晶型转化和粒子成长等一系列物理化学改变,而构成必定晶型的钛产品。钛经窑头下料口落人冷却转鼓进行冷却,然后经过斗式提升机送至贮粉斗,以备破坏之用。 现在进入反转窑的偏钛酸,不是用叶滤机吸滤,而是用鼓滤机抽干,再用螺杆泵送人。[next] 三、缎烧反转区分的区域及每个区域的温度规模 锻烧反转窑可分为枯燥区、晶型转化区和粒子成长区三个区域。窑内的温度与窑的巨细、物料离热源中心的远近和热电偶所放测温点的方位离热源点的远近都有联系,各厂不一样,煅烧反转窑各区域的温度规模见表2。表2 煅烧反转窑各区域的温度规模区域枯燥区晶体转化区粒子成长区温度/℃200~800800~860860~920
四、偏钛酸在反转窑枯燥区的改变 在枯燥区域中,偏钛酸发作脱水和脱硫的改变。这种改变可用下式表明: Ti02·xH2O·yS03==Ti02+xH2O↑+yS03↑ ①脱水 a.脱湿存水湿存水即附着在偏钛酸颗粒表面及夹藏在颗粒空隙里的水。这部分水与Ti02的结合不结实,在100-200℃之间便蒸腾掉; b.脱化合水化合水即结合在偏钛酸分子内部的水,这部分水与Ti02的结合比较结实,要在200-300℃之间才干脱掉。 ②脱硫水解生成的偏钛酸浆猜中,含有的硫酸大部分是游离酸,经过水洗即可除掉。可是占偏钛酸总量7%-8%的硫酸,以S03的方式与偏钛酸结合得很结实,因为偏钛酸构成的条件和夹藏的杂质不同,它所含的硫酸要在500-800℃之间,才干分解成S03和SO2气体而脱去。 因为偏钛酸含水量大,蒸腾水分所需的热量较驱除S03的热量大5倍以上、因为水分高,煅烧窑烟囱冒出的烟是以水汽为主,水汽遇到大气即冷凝成雾的成果,S03气体和水汽遇冷也变成酸雾。烟气中的钛是比较少的。 五、偏钛酸在反转窑晶体转化区的改变 一般硫酸法制得的偏钛酸全部是锐钛型晶体。经较低温度的煅烧后,得到的满是锐钛型钛。这种锐钛型一般在900℃以下是安稳的。当温度超越950℃时,就开端向金红石型晶型转化。纯洁的锐钛型晶型有必要在1200℃以上的高温,才干彻底转化为金红石型晶型。在这样的高温下煅烧,Ti02易烧结,为此,有必要加人各种金红石型转化促进剂,使其晶型转化的温度下降到800-860℃之间,使其成长的锐钛型晶体顺畅地、较彻底地向金红石型晶体转化。 六、偏钛酸在反转窑粒子成长区的改变 细微晶体聚结成颜料粒子需求取得必定的能量。煅烧温度越高,粒子成长的速度便越快。在600℃以下,粒子成长的速度十分慢,超越600℃时,粒子成长速度开端加速,温度到达900℃时,能够发现粒子成长的速度有极大的增加。假如煅烧温度升高到1000℃时,则聚结成的粒子的直径将到达1μm。而作为颜料钛最合适的粒度是0.2 - 0.35μm,即粒径应是可见光波波长的一半。假如粒径小于可见光波的半波长,则颜料粒子将成为通明;若粒径大于可见光波的半波长,则将使白色颜料呈现出红相。为此,应依据不同的条件,将这个区域的温度操控在860-950℃之间,使长大的晶体聚结成颜料粒子。 七、在高温下TiO2与硫酸钾的反响对制品的不良影响以及怎样防止这种影响 在出产颜料钛时,往往增加碳酸钾进行盐处理。碳酸钾与偏铁酸中的硫酸反响即生成硫酸钾,在煅烧过程中,硫酸钾与二氧化钛能在高温下反响生成偏钛酸钾。这种偏钛酸钾遇水会发作水解反响而生成。正是因为这种碱性物质的呈现,使钛的水浸液pH值到达弱酸性或中性或弱碱性,锻烧结尾也正是使用这种改变来操控。其一系列反响式如下:[next]
纯洁的Ti02是中性的。水浸液pH值偏酸性或偏碱性都会影响颜料的安稳性,使颜料在调制时不固化。有材料报导,水浸液pH值呈酸性时,抵消色力与底相有下降与变坏的倾向,为此有必要防止呈现偏酸现象,在盐处理时恰当多加一些碳酸钾或锻烧温度较高,脱硫较彻底能够使其水浸液呈现偏碱现象。 八、在高温下Ti02与CO的反响对制品的不良影响及怎么防止这种影响 当燃料在窑中焚烧不彻底时,会发作复原物质CO。在高温下,CO能把TiO2复原成Ti203。而Ti203的呈现会使钛的色泽带灰相,并导致Ti02晶格上的缺点,影响到钛的颜料功能。其反响式如下: 一般燃料焚烧都有这种现象,窑尾的粉料呈灰色就是这个道理。有时因为窑内通风不畅,煅烧废气不能及时排出,也会构成燃料的不彻底焚烧而发作CO。别的偏钛酸中,若含有复原性的三价钛较多,在窑内得不到满足的氧气氧化,也简单生成Ti203而使钛呈现灰相。 为了防止CO和三价钛等复原性物质的不良影响,就得确保燃料在窑内焚烧彻底,而且有必定的氧化气氛,这就需求精确地操控燃料与助燃空气的份额。一般燃料(煤气)与助燃空气的份额在1:(3.2-3.3),用柴油或重油作燃料时,空气的过剩系数操控在1.2,即过剩空气为20%。在窑头加大进风量,加强了窑内通风,坚持窑内有满足的氧化气氛,能够防止发作复原物质,或使原有复原物质得以氧化,使钛以最高价态存在,这样的钛才是白色的。可是加大进风量会下降窑温,这样又要加大油量,构成油耗增高。不增加油量而加大鼓风量,肯定会下降窑头温度,这样做尽管能够进步产品白度,可是消色力会下降,吸油量会升高。这种对立就要各厂依据各自的出产条件和质量要求而权衡利弊,采纳相应的办法。 九、进步反转窑煅烧制品产能和下降热耗的办法 物料煅烧在确保质量的前提下,单位时刻内所得到的热量越多,物料的加热就越快,窑的出产能力就越高。一起因为物料得到的热量多,丢失掉的热量相对削减,这样热能的使用率较高而热耗较小。进步产能和下降热耗首要是操控恰当的空气过剩系数,空气过剩系数过小,燃料焚烧不彻底,不利于窑内坚持氧化气氛;空气过剩系数过大,使窑的产能下降,废气带走的热量相对增加。因而,能够在燃料彻底焚烧和坚持窑内氧化气氛的前提下,尽量减小空气的过剩系数;尽量进步燃料和助燃空气的人窑温度;力求扩展物料受热面积和窑内表面积;合理地安置焚烧设备;选用发热量高的燃料。 十、在煅烧过程中,偏钛酸中所含杂质的不良影响 在偏钛酸中增加正催化剂能进步转化速率,并相应下降转化温度。偏钛酸中所含阴离子对转化的阻止效果与阴离子的体积巨细有关,其阻止效果的次序为:Cl-<SO42-<PO43-(即含氯化物的晶型转化温度较低,含硫酸盐的较高,含磷酸盐的更高)。关于一些带色的金属氧化物,如氧化铜、氧化钻、氧化镍、氧化铬、氧化锰等对转化有促进效果,特别是氧化铜的效果最大,氧化钨、起阻止效果。[next] 当增加剂用量(以氧化物计)均为1mol左右时,物料在900℃煅烧3h,氧化钨和对粒子成长没有什么影响;氧化铬对粒子成长的促进效果很小;氧化镍、氧化钻、氧化锰对粒子成长有中等程度的促进效果;氧化铜、氧化铁对粒子成长的促进效果比较明显;氧化钼对粒子成长有特别明显的促进效果。 十一、反转窑窑头、窑尾温度凹凸对产品质量的影响 窑头温度一般称为高温带温度,它决议着Ti02晶型的转化和颜料粒子的成长,是影响钛颜料功能的重要因素。一般来说,窑头温度越高,Ti02的晶型转化及粒子成长就越快、越彻底。可是窑头温度过高,简单使物料烧结,使煅烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰。在810℃左右,消色力随温度的上升而进步,但升到必定温度后,消色力会急剧下降,一般操控在850-950℃之间。 窑尾温度直接影响到枯燥区内的各种改变,也是一种窑内通风状况好坏的标志。窑尾温度高,通风好,煅烧后的废气易排出。但通风过大,被废气带走的热量和钛粉尘增多,构成必定的丢失。一起水分过早脱尽,进人高温区易烧结。窑尾温度低,不只窑内通风欠好,而且偏钛酸在枯燥区脱水、脱硫不彻底,以至于呈现煅烧品夹藏生料的现象。一般操控在150-300℃之间。 十二、物料在反转窑内逗留时刻长短对产品质量的影响 因为Ti02颜料粒子是在煅烧后期构成的,物料在窑内逗留的时刻对晶型转化、粒子的巨细和形状有决议性影响。工业上要求煅烧构成的粒子要外形油滑规整,因而晶型的构成和晶粒的长大都不能太快,都需求有满足的时刻,使晶格摆放规整并逐渐长大。一起煅烧品大都是聚集体,也需求有满足的煅烧时刻。选用温度相应偏低并恰当延伸煅烧时刻,对烧结及聚结现象又可相应削减。可是物料在窑内逗留时刻过长会影响产值。要是物料在窑内逗留时刻过长而煅烧温度又高,则会构成物料烧结,使煅烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰,白度下降;物料在窑内逗留的时刻过短,则烧不透,煅烧品呈现夹生现象,晶体转化不彻底,消色力下降,吸油量增高,pH值下降。一般窑的转速操控在3. 5-9r/min之间。即物料在窑内逗留10h左右。 十三、在反转窑煅烧时要尽量防止颗粒烧结现象 若物料在窑内煅烧时刻过长而温度又高,则颗粒烧结成长的巨细成为无限的,一般为1.0-10μm。烧结物具有较大的空间体积或构成角质粒子,除了使颗粒变硬,色泽变黄变灰之外,还使吸量进步,消色力和遮盖力下降,光学功能及漆膜光泽变差。因而在锻烧时要尽量防止发作烧结现象。 十四、煅烧窑层厚薄对产品质量的影响 向煅烧窑内投料量过多,料层过厚,则物料在窑内的各种改变进行得不彻底,锻烧品呈现夹生现象,不利于脱硫和晶态转化,消色力下降,吸油量增高,pH值下降;假如投料量过少,窑层就薄,简单使物料发作烧结,使锻烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰,下降了白度,而且下降了产值,浪费了热量,增加了能耗,进步了本钱,下降了效益。理论与投料量常常用窑的填充系数N来表明:式中 N—填充系数; S1—窑内物料堆积的横断面积,m2; S2 -窑的有用横断面积,m2。 一般窑的填充系数操控在10%-20%之间,直径为1. 5m的反转窑,日锻烧钛量在6. 5-8. 5吨为宜。当然投料量还因钛种类的不同而不同,出产非颜料钛的投料量能够比出产涂料钛投料量增加一倍以上。
硫酸法钛白粉的生产--钛液的净化与浓缩
2019-02-15 14:21:24
一、钛液净化的意图 经过沉降除掉了绝大部分残渣,经过冷冻结晶除掉了硫酸亚铁晶体,可是钛液中尚含有一些沉降不彻底而带过来的微量固相物,这些固相杂质颗粒极细,在硫酸亚铁晶体的粗滤时,能穿过滤布留在钛液中,其表面或许带有必定的电荷,让其留在钛液中会构成下列两方面的损害。 1.影响水解产品颗粒结构,构成偏钛酸水洗难和产品的颜料功能差。 钛液水解的进程,是先构成一批结晶中心,这些结晶中心逐步生长,终究成为固体而沉析出来。结晶中心是一种胶体物质,它对水解产品的颗粒结构有必定的影响。为了得到符合要求的水解产品,有必要按规则要求制备结晶中心。而钛液中的胶体固相杂质,在钛液水解时会起到结晶中心的效果,可是这种结晶中心是不符合要求的,是一种不良的或不规则的结晶中心,它会影响水解产品的颗粒结构,使其形状不规则,颗粒表面不光滑,带有棱角,构成偏钛酸水洗效果差,一同还会影响产品的颜料功能。 2.吸附金属离子,污染制品,下降纯度,影响白度。 因为这些固相杂质是带有电荷的胶体微粒,它们会吸附某些金属离子。当它们在水解进程中成为结晶中心时,这些吸附的金属离子便跟着进人了水解产品偏钛酸的粒子内部,终究混人制品中去,下降了制品的纯度。而某些带色的有害金属离子如钒、铬、锰、铅、钻等的混入,还会影响到产品的白度。 为此,在出产颜料钛时,有必要进行一次板框压滤,把这些固相杂质除掉。 二、助滤剂及其在净化过滤中的效果 能够改动过滤物料颗粒散布及其过滤特性,然后改善过滤效果的辅助性粉状物质称为助滤剂。助滤剂是一种疏松、多孔、有吸附才能,具有粒子小、粒度散布规模较窄,颗粒较坚固,分散性、悬浊性、化学稳定性及构成滤饼多孔性都好,报价低廉、来历丰厚的物质。它具有滤除细微颗粒、避免过滤介质阻塞、延伸过滤设备作业时刻、取得彻底弄清滤液的效果。 经沉降除渣和经硫酸亚铁过滤后的钛液,仍存在有极细的胶体固相杂质。若用一般办法进行板框压滤,初滤时简略穿滤,得到的滤液弄清度仍欠安,而且跟着过滤的持续进行,这些胶体固相杂质会逐步在滤层孔眼处积累,导致滤层阻塞,使钛液难以持续经过,过滤速度大为下降。为了战胜上述困难,能够在板框压滤前先将助滤剂配成悬浮液加人板框压机内,使滤布先黏附上一层助滤剂,然后再加人钛液进行板框压滤,这样就能够避免胶体固相杂质阻塞滤层,然后使压滤进程顺畅地进行下去。 三、常见各种助滤剂的特性、质量要求和用量 常用的助滤剂有木炭粉、硅藻土、谷壳灰和纸浆等。 木炭粉是木材烧成的木炭再经破坏加工而成的黑色粉末。木炭粉疏松多孔,颗粒近似球形,有利于过滤,有必定的比表面积,能够吸附胶体杂质。木炭的质量要求是灼烧减量应>90%,不含Fe2O3、MnO2等,避免下降钛液的三价钛含量,要求细度为150目筛余物为2%,每平方米过滤面积运用约0. 5kg,压滤机助滤层铺设厚度为1-2mm。 硅藻土是一种古代单细胞硅藻微生物的残骸沉积物,用作助滤剂的是天然品或加工品,其主要成分为Si02、A12O3、Fe2O3、CaO, MgO等,其间Si02含量约为80%-85%,耐酸性好,粒度为20-150μm,相对密度为2.1-2.5,色彩有多种,以白色为最纯,呈晦暗土状不透明光泽,要求细度为150目,每平方米过滤面积运用0.5kg,助滤层铺设厚度为lmm。 稻谷壳灰含Si02大于90%,有活性吸附效果,由多孔硅酸物质组成。运用量为每平方米过滤面积运用1-2kg。[next] 四、板框压滤机的结构及作业原理 板框压滤机是由10-30对滤板和滤框替换摆放组成。每对滤板和滤框之间夹有滤布,安放在一个支承架上,并配有一个压紧设备和集料盘。压紧设备可用手动,也可用电动操作,使滤板和滤框严密触摸而不走漏。集料盘用来搜集板框间滴流下来的钛液。 滤板和滤框在一边的上角和下角处各有一孔,板框摆放后,这些孔相互联结成两个孔道,上孔道为待滤钛液的流人通道,与滤框内部相通,滤框的中间是空的。下孔道为滤净的钛液流出的通道,与滤板的集液口相通,滤板四边滑润,中间部分有直的沟槽以供滤液活动之用,沟槽和下部通道相通,使滤液聚集于排液通道而排出。 板框压滤机作业时,滤框坐落两块滤板之间,构成一个滤室,浆钛液流入滤室后,固体粒子就被截留于滤布上,清液则透过滤布,沿着滤板上的沟槽下贱,流至通道口,最终集于排液管而排出。 五、板框压滤的工艺操作进程 板框压滤的操作是先把助滤剂用淡废酸或水调成悬浮状,通压缩空气拌和均匀,然后用泵打人上好滤布的板框压滤机内,进行循环过滤,在压力的效果下使助滤剂在滤布上构成一层均匀的助滤层,至循环液弄清中止。然后泵人待过滤的钛液进行循环过滤,直至滤液到达要求后,当即中止循环,进行正常的接连压滤作业。得到弄清度合格的钛液,送人合格钛液贮槽,以备浓缩之用,这种钛液固体物含量应 生成的重金属硫化物沉积在沉降时与残渣同时除掉。遇酸生成的一部分未起反响的气体从酸解锅的烟囱放空排掉。[next] 七、钛液的浓缩及涂料钛液浓缩原因 钛液中的水是溶剂,是可蒸腾的。钛液中的硫酸氧钛、硫酸钛和硫酸亚铁等是溶质,是不行蒸腾的。借助于加热效果,使钛液中的溶剂(水)逐步汽化蒸腾而扫除,使溶质浓度逐步增大,这个进程称为浓缩。 根据浓度低的钛液,制得偏钛酸的颗粒较粗,进而制得的钛的颜料功能较差。为了使钛液经过水解后制得的偏钛酸颗粒细而均匀,进而得到颜料功能优越的钛,就有必要将经过结晶过滤和板框压滤的浓度较低的钛液进行浓缩,直至浓缩到含Ti02 (200±5)g/L(加压水解用)或215-230g/L(常压水解用)中止。若制作非颜料用钛,则其钛液能够不经浓缩,在除掉硫酸亚铁晶体后,直接送去进行常压水解。 八、钛液采纳真空浓缩的原因及其要求 因为溶液在沸点以上的温度其汽化蒸腾的速度最快。钛液的沸点在104-114℃之间。要是在这样高的温度下长时刻加热蒸腾,钛液的稳定性会敏捷下降。因为钛液水解的临界温度只要80℃,到达80℃以上就会水解,这样就会导致钛液的前期水解,这关于制作优质的颜料钛是很不适合的。因而有必要把钛液的沸点降到80℃以下。要到达这个要求,就有必要采纳真空浓缩,因为液体的沸点是与压力成正比的,压力越低,沸点也越低。要使压力低,就有必要在抽真空的减压下进行浓缩,抽真空度越高,沸点便越低。要操控浓缩温度不超越75℃,其真空度有必要在8*104Pa以上。 九、单效真空浓缩罐的结构及其浓缩流程 真空浓缩有单效浓缩和接连浓缩。单效浓缩罐的结构,一般是钢制珐琅反响锅或钢罐内衬耐酸陶瓷板、搪铅等,运用蛇形管或夹套进行蒸汽加热,罐顶有汽液别离设备及进料阀,底部有放料阀,罐上还装有液位计、温度计和真空表。其浓缩的工艺流程如下:钛液在浓缩罐中,被蛇形管的直接蒸汽加热,在真空下到达沸点,钛液中的水分开端汽化,从浓缩罐顶部排出,进人汽液别离器,经过开始别离出来的蒸汽从底部进人冷凝器逆流而上,冷却水从顶部喷淋而下,与蒸汽充沛触摸,冷凝后从气压管排到水封池流人体系外,未被冷凝的气体,从冷凝器顶部排出,经汽液别离设备到真空缓冲罐,再经真空泵排人大气。 十、接连真空浓缩器的结构及其浓缩工艺流程 接连真空浓缩运用的是薄膜浓缩器。其结构是单程升膜式的,由加料、蒸腾室和别离器组成。外壳的立式钢管为蒸腾室,管内有一列平排的细钛管,其下部为钛液进人的加料室,加料室有均布料液的设备,使钛液由此均匀地进人各蒸腾管内,外面是蒸汽,在各蒸腾列管壁发作热交换,其顶部为别离器,别离器内有捕液设备,使汽液别离。为了避免列管与管壳间发作温度应力,外壳上有热补偿设备。蒸腾器上还设有窥视镜、真空表、温度计、流量计(见图)。[next] 薄膜蒸腾器浓缩钛液的工艺流程如下:钛液经流量计从薄膜浓缩器底部的加料室进人钛管蒸腾器,在此受管外的蒸汽所加热,蒸腾出来的水汽以很高的速度在管内上升,钛液则被这个高速气流拉成薄膜,在极短的时刻内上升至蒸腾器顶部涌出,在别离器进行汽液别离,浓钛液经溢流管进入钛液水封池,蒸汽则进人混合冷凝器中,与冷却水混合冷凝后,经过气压管排到水封池流出体系外,其间的不冷凝性气体,从冷凝器顶部排出,经汽液别离设备进人真空缓冲罐,最终经真空泵排人大气。[next] 十一、接连浓缩器的长处 与单效真空浓缩罐比较,接连真空浓缩的薄膜浓缩器具有下列六方面的长处。 ①操作接连化,比间歇操作简略,也便于完成自动化。 ②浓缩效率高,一台Φ360mm的薄膜浓缩器,其出产才能相当于4台体积为3000L的单效浓缩罐。 ③因为钛液在列管内受热面积大,受热均匀,使能源消耗少。 ④设备占地面积小。 ⑤钛液受热时刻短。钛液在列管上升的速度一般可到达20-25m/s,其实践受热时刻只要0.08一0.20s,这样就很有利于坚持钛液的稳定性。而单效浓缩罐浓缩时,钛液受热时刻常常长达数小时,这会构成钛液的稳定性下降。 ⑥所得浓缩的钛液浓度高。在用单效浓缩罐浓缩时,跟着水分的蒸腾,罐内液位不断下降,热交换面积越来越小,蒸腾也越来越慢,至必定液位后,持续加热已因小失大,假如稀钛液浓度偏低,得到的浓钛液浓度也低,乃至达不到目标要求。而薄膜浓缩器浓缩,只要调理进料量及加热蒸汽压力,即便稀钛液浓度低,也能浓缩成浓度较高的浓钛液。 十二、薄膜浓缩器真空浓缩的操作 ①将查验合格的待浓缩的钛液注人钛液高位槽,并在浓钛液水封池中注人必定量的钛液使之坚持液封。 ②开动真空泵,敞开冷却水,并调好冷却水的流量和调好真空度在8*104 Pa以上。 ③敞开流量计下面的阀门,让钛液进人钛管蒸腾器中,6m2浓缩器进料量操控在1-1. 5m3/h。14m2浓缩器操控在1. 5-3m3/h。引入的钛液蒸腾器的换热面积为260m2,可满意1.5万吨/年钛的出产要求。 ④敞开蒸汽阀,并坚持在4.9*104-7.8*104Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩,操控钛液温度在70-75℃之间。 ⑤准时测定钛液浓度,使总钛含量到达目标要求。 ⑥浓缩中止时,先关蒸汽阀,让钛液持续进料3-5min,待温度微降当即封闭进料阀,再关冷却水和真空泵。 ⑦敞开浓缩器下面的放料阀,放完浓缩器内的钛液,然后将未浓缩过的淡钛液加人到已浓缩过的浓钛液中进行分配,使钛液的目标到达水解的工艺要求。 十三、真空浓缩应留意的事项 ①严厉依照操作规程操作。 ②严厉操控蒸汽压力、真空度、进料量、进料浓度和浓缩温度,以保证浓缩后的钛液到达目标要求。 ③若浓缩进程中冷却水量过大,冷却水未能彻底从气压管中排出,以至于冷凝器内冷却水液位高于冷凝蒸汽的进口管,而进人浓缩器的顶部,从溢流管流人到浓钛液水封池中,使钛液的浓度急剧下降,达不到浓缩的意图。为此,有必要避免冷却水流人钛液水封池中。 ④若体系漏气较严峻或抽气量缺乏或加热时蒸汽量过大或冷却水不行,都会使真空度下降。应该坚持真空度在8*104Pa以上,避免上述现象的发作。 ⑤若钛液流量太大,浓缩器溢流管来不及排出或浓缩器溢流管阻塞或溢流管漏气等,都会使钛液进人冷凝体系,为此有必要避免上述情况的发作。 ⑥若浓缩时真空度下降或温度太高或冷却水倒流都会引起钛液的稳定性下降而呈现前期水解现象,构成不行拯救的丢失,有必要避免这类事端的发作。
钛锌板
2017-06-06 17:50:12
钛锌板钛锌板屋面/墙面材料的应用已有一个多世纪的历史,在欧洲的大城市使用比较普遍,如法国的巴黎, 英国的伦敦,意大利的罗马等城市,不少建筑都采用钛锌板作为屋面材料。屋面/墙面用钛锌板是以符合欧洲质量标准EN1179的高纯度
金属
锌(99.995%)与少量的钛和铜熔炼而成,钛的含量是0.06%-0.20%,可以改善合金的抗蠕变性,铜的含量是0.08%-1.00%,用以增加合金的硬度。锌是一种卓越耐久的
金属
材料它具有天然的抗腐蚀性。可在表面形成致密的钝化保护层,从而使锌保持一个极慢的腐蚀率。实验检测及跟踪表明,锌的腐蚀率小于1微米/年,0.7mm钛锌板可使用近100年。创伤可以自动复原,创伤面一天内恢复0.001μ,一天后厚度可上升到0.005μ,20天后上升到0.01μ。所有自保性
金属
长期使用都能保持
金属
的光泽。 屋面/墙面用钛锌板的厚度在 0.5~1.0mm,重量为3.5—7.5kg/m2,如0.82mm厚的钛锌板屋面板重量仅为5.7kg/m2,是一种质量极轻的屋面材料,对屋面结构基本没有任何影响。屋面用钛锌板断裂强度为16kg/mm2,延伸率为15~18%,弹性模量1.5×105MPa,密度7.15。 钛锌板的适用坡度为3~90度,几乎是从很低的坡度开始一直到垂直的各种坡度都可以采用锌板。纯锌屋面板的宽度为1M,长度不限成卷。其固定方法有多种,将连接板与两层锌板一起折叠进行咬合;接缝不用进行任何处理即可 达到良好的防水效果。 除了纯锌板屋面材料外,近几年来一些锌合金屋面材料也开始得到应用,并取得了成功。如含钛的锌屋面材料在受到大气侵蚀时会生成具相对密度和不溶的保护层碳酸氢锌,或在海洋空气 的作用下生成氯氧化锌保护层。这一特性使其耐候性极佳,并且不需要维修。 钛锌板是为满足建筑之具体要求开发出钛锌合金产品,从而讲锌的应用向前推进了一大步。钛锌板是纯度高达99.995%的高品味电解锌,与1%的钛和1%的铜混合,加工性能大大改善,品质也更为优良。钛锌板是氧化表层呈悦目的篮灰色,与大多数材料十分协调。其自愈能力强,氧化层随着时间之推移不但能增添结构上的魅力,且具有维修费用低之优点。 钛锌板为高级
金属
合金板,依照欧洲标准EN988制造。它的成份为99.995%纯锌以及少量的铜(0.08%)钛(0.06%)等合金材料,出厂为卷材,宽1米或其它定做规格,厚度包括0.7mm 0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm等规格,材料密度为7.18 g/cm3,导热性109W/mхk,熔点名418οC,纵向热膨胀系数0.022mm/mхοc,概约重量为5kg/m2(0.7mm厚度)。特别适合公共建筑(尤其是标志性建筑)如机埸、会展中心、文化中心、体育埸馆、高级住宅、高级写字楼之屋面。钛锌板的突出优点有:a、使用寿命长,
金属
面层具80—100年的生命期b、依靠本身形成的碳酸锌保护层保护,可防止面层进一步腐蚀,无须涂漆保护,具真正的
金属
质感,并有划伤后自动愈合不留划痕、免维护等特点;c、板材具良好的延伸率和抗拉强度,可塑性好,可在现场三维弯弧异型,充分满足业主和建筑师丰富的创作想象力和灵感要求;d、暗扣式立边咬合接缝和平锁扣(斜锁扣)接缝方式,形成结构性的防水、防尘体系,屋面接口轻盈美观,防水效果好,尤以对付沿海地区台风雨恶劣天气;c、凭借200年历史积累的完善的屋面系统施工经验和技术,借助现代化的屋面施工设备,使其屋面系统的施工安全、经济、快速、准确。此外,钛锌板通过一种专利的特殊浸渍过程,将锌进行预钝化处理,故实际之风蚀过程对其无影响。锌是一种
有色金属
,可循环使用,对环境不会造成任何污染。在人们对环保关切之当今世界,实为一种“卓越”之建筑材料。 钛锌板材料有三种不同颜色的选择:有原锌(类似不锈钢)和预钝化锌(经过预钝化处理,表面已形成蓝灰色保护膜和铜绿色保护膜两种)。
钛资源储量、钛资源分布情况和钛矿产量
2019-03-14 11:25:47
在自然界中的存在 钛在地球上的储量非常丰厚,地壳丰度为0.61%,海水含钛1×10-7%,其含量比常见的铜、镍、锡、铅、锌都要高。已知的钛矿藏约有140种,但工业使用的首要是钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2)。 矿床类型及散布 全球有三十多个国家具有钛资源。可是钛首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国。加拿大、我国和印度首要是岩矿;澳大利亚、美国首要是砂矿;南非的岩矿和砂矿都非常丰厚。 典型矿床(区) 国外出产钛铁矿砂矿的矿区首要有7个:澳大利亚东西海岸、南非理查兹湾、美国南部和东海岸、印度半岛南部喀拉拉邦、斯里兰卡、乌克兰、巴西东南海岸。 国外金红石砂矿区首要有3个:澳大利亚东西海岸、塞拉利昂西南海岸、南非理查兹湾。印度、斯里兰卡、巴西和美国也有少数产出。 全球钛资源储量散布情况 全球钛铁矿、金红石和锐钛矿的资源总量超越20亿吨,全球钛铁矿储量约为7亿吨,占全球钛矿的92%,金红石储量约为4800万吨,二者算计储量约7.5亿吨。全球钛资源首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国。我国的钛铁矿储量占到全球钛铁矿储量的28.6% ,居第一位;澳大利亚金红石储量占全球总量50%,占有了金红石储量半壁河山。 钛铁矿丰厚的国家有:我国(2亿吨)、澳大利亚(1.6亿吨)、印度(8500万吨)、南非(6300万吨)、巴西(4300万吨)。 金红石首要散布:澳大利亚(2400万吨)、南非(830万吨)、印度(740万吨)、塞拉利昂(380万吨)。 我国钛资源储量散布情况 依据2014年美国地质调查局(USGS)发布的材料,2013年全球钛铁矿储量7亿吨;金红石储量4800万吨,二者算计储量约7.5亿吨,而我国的钛资源储藏约2亿吨,占到全球总储量的28.6%,钛铁矿储量位居国际第一。 我国探明的钛资源散布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区,首要散布在四川攀西、河北承德、云南、海南、广西和广东,其间以四川储量最大。 全国原生钛铁矿共有45处,首要散布在四川攀西和河北承德,2011年我国原生钛铁矿储量2.46亿吨,是我国最首要的钛矿资源. 钛铁砂矿资源有85处,首要散布在海南、云南、广东、广西等地,储量500万吨,也是我国重要的钛矿资源。比较之下,金红石矿资源较少,资源产地41处,首要散布在河南、湖北和山西等地,储量仅有200万吨。 全球钛产品产值 依据2014年美国地质调查局(USGS)发布的材料,2013年全球海绵钛产值22万吨,其间近10万吨由我国直销,俄罗斯(4.5万吨),日本(4万吨),哈斯克斯坦(2.7万吨)和乌克兰(1万吨)。 2011年国际钛精矿的产值为670万吨,比较2010年产值640万吨,同比增加了4.69%。产值抢先的国家首要有澳大利亚、南非、加拿大、印度、莫桑比克、我国、越南等国家。澳大利亚年产130万吨(TiO2 计),占国际年产值的19.4%,居国际第一位。 我国钛产品产值 海绵钛 依据有色协会对海绵钛六大出产区域的最新计算数据显现,2012年全年我国海绵钛产值为109000吨。同比上涨了18.5%。其间:辽宁区域产值为31803吨,同比增加4.89%,占全国产值的41.4%;贵州区域产值为20677吨,同比增加42.57%,占全国产值的26.9%;河南区域产值为10782吨,同比增加6.74%,占全国产值的14.0%;河北区域产值为9082吨,同比增加为45.94%,占全国产值的11.8%。 我国是海绵钛的出产大国,占到全球产能的1/2。可是,从近几年的商场来看,我国海绵钛职业出来显着的产能过剩现象,并且呈现日益突出的趋势。海绵钛业属国家战略新材料范畴,跟着经济的开展和使用范畴的拓宽,需求量会逐步扩展。海绵钛建造周期长,短期内满意未来开展需求呈现的暂时性产能过剩是正常情况。可是若继续下去,问题将会恶化。海绵钛职业经过多年的无序开展,商场竞争极为剧烈,而这些厂商并没有从产品结构区别开来,为了职业的健康开展,经过吞并重组,进步海绵钛职业集中度是比较好的挑选。一起加强技术创新,促进产品结构晋级,尽力抢占高端海绵钛使用范畴也是厂商走出低谷的重要出路。 依照我国钛职业“十二五”开展规划要求,钛材用海绵钛的产能将控制在10万吨/年以内,其间海绵钛MHTiO等第率70%以上;一起,要缩短现有厂商数量,进步钛工业的集合度,估计构成3-5家国际级的大厂商(海绵钛或锭的产值过万吨),发挥规划效益优势,钛职业集中度有望进一步提高。 钛精矿 钛精矿产品是钛、高钛渣、海绵钛等下流钛产品出产的根底质料。钛精矿的产值很大程度上影响着整个钛职业的开展。因而,本部分产值数据集中于钛精矿的产值及区域散布。 下表为2012年国内钛精矿总产值的计算。2012年四川钛精矿一向遥遥抢先于其他区域总产值为150.1万吨,紧跟这以后的是海南和云南,其产值分别为64万吨、62.1万吨。 四川攀枝花区域是我国最大的钛精矿产地,占国内总产值的46%;云南次之,占总产值的32%。但上述两地多为钒钛磁铁矿,档次低,杂质含量高,不适合作为海绵钛及高品质钛产品的质料。2010年攀钢钒钛出产34.2万吨钛精粉。现在,以这两个区域所产钛精矿出产出的高钛渣一般档次在87%~88%,而用于及海绵钛出产的高钛渣一般要求其档次在90%~92%。海南及两广区域钛精矿以砂矿为主,档次较高,既可用于出产海绵钛,也可用于出产钛。 我国钛资源丰厚,可是矿石二氧化钛的含量遍及偏低,档次不高。每年需要从澳大利亚、越南、印度、印尼等大国很多进口钛精矿,从图中能够看到,越南是我国进口钛精矿的最大进口国,其次是澳大利亚和印度。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的漂白(一)
2019-02-15 14:21:24
一、对偏钛酸进行漂白所起的效果及出产金红石型颜料钛一定要漂白的原因 水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是以固体氢氧化高铁的方式存在的,折成Fe203含量在0.009%以上。关于出产涂料用钛来说,它将严重地影响到钛的白度。经漂白后,Fe203含量可下降到0. 003%以下,一起也能除掉偏钛酸中吸附的铬、铜、钒等有害杂质,使制得的制品的白度和光泽有明显的进步。 因为偏钛酸中痕量铁经高温锻烧后,生成赤色的Fe203 ,Fe203具有同金红石型钛相同的晶型结构,往往以同晶混合物混人在金红石晶格,构成晶格变形,使金红石型钛对铁杂质的影响要比锐钛型钛对铁杂质的影响灵敏得多。当Fe203含量在0.003%时,已使金红石钛出现黄色;而Fe203含量在0. 009%时,才开端影响锐钛型钛的白度。铁杂质的影响,不只在于Fe203自身的赤色,更重要的是Fe203进人Ti02晶格,构成晶格缺陷,构成发色活化点,然后进步了产品的光吸收能,导致白度和消色力的下降,影响到钛的光学性质。因而出产金红石涂料钛时,一定要漂白。经过漂白,把氢氧化高铁除掉,锻烧后就不会发作与金红石型钛同晶型结构的Fe203,这样钛的白度和消色力就不会下降。 二、水洗后偏钛酸中痕量铁杂质的发作及其除掉的方法 水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是从两方面发作的。 1.因为硫酸亚铁的水解要在pH值>6. 5的条件下进行,因而在水洗进程的前期酸度较大,硫酸亚铁直接发作水解生成氢氧化亚铁沉积是不可能的。可是跟着水洗的持续进行,偏钛酸滤饼中残存的三价钛离子很快就被悉数洗尽,但此刻滤饼中的亚铁离子含量还比较高,亚铁离子逐步被洗刷水中的氧气或自来水消毒用的氧化成高铁离子,跟着水洗的进行,滤饼中的硫酸含量越来越少,pH值越来越高,当pH值大于1.5时,高铁离子即发作水解反响,生成氢氧化高铁沉积。其反响式如下: 2.有些厂水洗偏钛酸用的自来水是用硫酸亚铁作清水剂的。先将亚铁离子氧化成高铁离子,然后调整pH值,高铁离子即水解生成很多的絮状氢氧化高铁沉积与水中的泥沙等悬浮杂质共沉积而到达清水的意图。这样处理尽管大部分高铁已沉积,可还有少数氢氧化铁微粒漂浮在水中,在水洗进程中这些微粒就在白色的偏钛酸滤饼表面不断积累,终究覆盖成一层棕黄色的铁质层。 水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是不溶于水的固体氢氧化高铁,不可能持续用水来把这种铁洗去,有必要用漂白的方法将其除掉。漂白就是先将固体氢氧化铁与硫酸效果,转化为可溶性的硫酸高铁,然后用化学生动性强的金属或金属离子将其复原为贱价的硫酸亚铁,终究经过水洗把它除掉。其有关的反响式如下:[next] 三、漂白不能在铜质设备中进行的原因 漂白不能在铜质设备中进行。因为铜质设备在湿润的空气中表面会生成一层碱式碳酸铜,俗称铜绿。铜绿在漂白的酸溶进程中也被硫酸溶解而生成硫酸铜。在漂白的复原进程中,硫酸铜被复原成铜粉。这种夹带在偏钛酸中的固体铜粉是不能在水洗进程中除掉的,锻烧时,铜粉生成黑色的氧化铜,对钛发作了新的污染而失去了漂白的效果。其有关反响式如下: 四、偏钛酸的漂白方法 偏钛酸漂白的方法可分为:①锌粉漂白;②铝粉漂白;③三价钛漂白;④电漂白(电漂白可使Fe203含量低于0.01%,并且H2S04耗量低,不必锌粉和铝粉,并可完成接连化和自动化);⑤在偏钛酸浆液中,先加离子型表面活性剂,再加金属粉末作复原剂进行漂白,这种漂白可使Fe, Cr, V的含量均不超越0.002%。工业上常选用铝粉漂白和三价钛漂白两种。其间三价钛漂白比较好,原因是三价钛溶液漂白与锌粉或铝粉漂白相比较,具有硫酸用量少、复原剂用量少、操作温度低、漂白时刻短、无残留物污染、漂白效果好等长处。可是三价钛溶液的制备需求添加设备和添加制造工作量,一起制备进程杂乱,制备时能耗高,酸耗大,本钱高。为了战胜这些缺陷,某厂已进行了改善(改善方法后边有胪陈)。 五、锌粉漂白的操作进程及其缺陷 1.酸溶 在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中,加人水洗合格的偏钛酸和水,拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间(若作为出产金红石型钛时,为了促进晶型转化,并使产品具有更好的颜料功能,有必要加人2.5%-5.0%的煅烧晶种。因为在制备煅烧晶种时,偏钛酸与碱液在不锈钢反响器中长时刻煮沸,后来又加人进行酸溶,会有铁、铬等金属离子带人,在漂白前加人煅烧晶种,就可以在偏钛酸漂白的一起,把煅烧晶种所带人的高价金属离子及氢氧化物复原成贱价状况,再经过水洗除掉)。然后加人一定量的工业硫酸,使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间,通蒸汽加热至70-75℃,使氢氧化高铁溶解在硫酸中,生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸氧钛溶液。其反响式如下:[next] 2.复原 按Ti02计加人0.5%-1.0%的复原剂。复原剂有必要是活性较好的工业锌粉,一些长时刻敞口储藏而结块的锌粉表面钝化而下降了活性,会影响漂白效果,不宜运用。锌粉是一种固体粉末,为使锌粉能均匀地涣散在偏铁酸浆猜中,应先将干的锌粉用水调成浆状后,再分次加人。因为锌粉不只能和浆猜中的硫酸高铁效果,还会和浆猜中的硫酸效果放出,在浆猜中发作很多泡沫,为此有必要缓慢加人,以防止反响过于剧烈而构成浆料的飞溅或冒锅。加完锌粉后持续加热使温度在85-90℃下保温1. 5-2h,使硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁,并有少数的钛也被复原为三价铁,使浆料呈淡紫色。取样测定浆猜中三价钛含量(以Ti02计)为0.3-0.5g/L。保温完毕后,改通冷却水将物料冷却至45℃以下。其有关反响式如下: 3.水洗 将复原漂白的偏钛酸浆料,用附有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤。再用砂滤水或去离子水(最好用40一60℃的含有0.1%-2.0%的酸性水)洗刷偏钛酸,进一步洗去硫酸亚铁,以便下降铁的含量,直到偏钛酸中Fe203含量低于0.003%即为合格。因为物料自身含铁较低,水洗时刻要短,一般不超越10h。有些供应商在漂白时采纳长时刻煮沸的方法,据说对除铬、钒离子有较好的效果。 锌漂白的缺陷如下:除了上述硫酸用量多,复原剂用量多,操作温度高,漂白时刻长,漂白效果差以外,残留物污染也是一个缺陷。因为锌漂白进程为液固反响,复原剂锌粉渗人偏钛酸颗粒内部需求较长时刻,效果也较差。若锌粉质量差,参加过多或操控条件不当,使部分锌粉残留在偏钛酸中,常使制品制成的漆光泽度差。因而偏钛酸的漂白已为铝粉漂白和三价钛盐溶液漂白所替代。引进技术中遍及选用铝粉漂白。[next] 六、铝粉漂白的操作进程及要求 铝粉漂白的原理和操作进程基本上与锌粉漂白相同。 1.酸溶 在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水,拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间(若制金红石型钛,此刻加人缎烧晶种),然后在拌和下加人定量的工业硫酸(按Ti02计的31%),使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间,通蒸汽加热至70-75℃,使氢氧化铁溶解在硫酸中,生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛。其反响式如下: 2.复原 按Ti02计,加人0.5%-1.0%的铝粉。铝粉是固体粉末,为使铝粉能均匀地涣散在偏钛酸中,应先将铝粉用水调成浆状后,分次加人。因为铝粉既能和浆猜中的硫酸高铁效果,又能和浆料的硫酸效果而放出,使浆猜中发作很多气泡,为此有必要缓慢加人,以防止反响过于剧烈而构成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后,持续加热,使温度在80一90℃下保温1.5一2h,使硫酸高铁悉数被复原成硫酸亚铁,硫酸钛被复原为三价铁而使浆料呈淡紫色。取样测定三价钛含量为0. 3-0. 5g/L(以Ti02计),即为复原完毕。保温完毕后,改通冷却水将物料冷却到45℃以下。其反响式如下:
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的盐处理
2019-02-15 14:21:16
一、偏钛酸在煅烧前要进行盐处理的原因 偏钛酸在锻烧前加人少数化学品添加剂进行改性处理的进程,称为盐处理,亦称前处理。 偏钛酸如不进行盐处理而直接锻烧,得到的产品颗粒往往很硬,色相及其他颜料功能很差,漆用功能低质。因此,出产颜料钛时,都要依据不同等第的需求,在偏钛酸中加人少数化学品进行改性,然后再在恰当的温度下锻烧,使产品具有杰出的色相、光泽,较高的消色力、遮盖力,较低的吸油量和适宜的晶粒巨细、形状以及在漆料介质中的易涣散性。某些非颜料型产品中,有时也需求加人某些化学品,使产品具有某种特殊功能。 二、出产锐钛型颜料钛的盐处理常运用的添加剂及其效果 出产锐钛型颜料钛的盐处理时,常运用的添加剂有钾盐和磷酸(或磷酸盐)。加人添加剂的效果主要有两个:①使产品具有优秀的颜料功能;②使锐钛晶型起安稳效果,按捺构成金红石晶态,防止产品中混有金红石晶型。可是添加剂加人量过多会使钛的水溶性盐含量明显添加和水选时水涣散性下降,只要严厉控制加人量,才干既发挥添加剂自身的效果,又不影响钛的其他功能。 三、出产锐钛型颜料钛的盐处理要添加钾盐的原因及其添加量 出产锐钛型颜料钛的盐处理时,加人碳酸钾或硫酸钾等钾盐,其效果是:①能够使偏钛酸在较低温度下脱硫,然后下降锻烧温度,使物料在较低温度下到达中性,防止高温烧结而引起产品的变黄或变灰或呈现色变现象,构成产品漆用功能低质,涣散功能极差。添加了钾盐,即便在较高温度下煅烧,也不失掉钛的优秀的颜料功能,由于在较高温度锻烧时,Ti02颗粒比较细密,有利于进步耐候性和下降吸油量;②能促进锐钛型Ti02微晶体的成长;③能够改进颜料功能,使钛颗粒松软、色泽皎白、消色力进步。钾盐的添加量一般为Ti02的0.4%-2.0%,恰当于0.25%-1.40%的K2O。 四、出产锐钛型颜料钛时要添加磷酸的原因 在出产电焊条级钛时,由于钛含磷高,对焊缝有冷脆性,因此要求钛的含磷量不能大于0. 05%,这样,在出产中不只不能加人磷酸,并且还要严厉控制,特别在矿源上不允许有偏高的含磷量。可是在出产锐钛型颜料钛时,不只没有严厉的含磷要求,并且还要参加磷酸或其盐,使之进步钛的白度和耐候性。不过钛矿含磷过高也欠好,由于酸解后磷以磷酸或磷酸二氢盐的方式而存在,很简单与钛结合成对应的难溶钛盐跟着残渣被除掉,而构成钛回收率下降。 依据在出产锐钛型钛时,偏钛酸经水洗或漂白后,pH值仍在2-3之间,硫酸亚铁仍未到达其水解的pH值6. 5,仍以二价铁离子存在。有些供应商没有漂白工序,一部分二价铁在水洗时遭到水中的溶解氧氧化而变成三价铁,三价铁在水洗至pH值为1.5时,即水解生成氢氧化铁沉积,夹杂在偏钛酸中。这些二价铁和氢氧化铁杂质,假如不加处理,直接送去锻烧,则在锻烧条件下,会生成红棕色的氧化铁,这就大大地影响到钛的白度。因此,在锻烧前有必要进行盐处理,在盐处理中加人适量的磷酸或其盐,使磷酸与氢氧化铁反响生成淡黄色的安稳的磷酸铁;使磷酸与二价铁反响生成白色或灰白色的亚铁的磷酸一元或二元盐,这些二价铁的磷酸盐,在锻烧的条件下,也被氧化成淡黄色的磷酸铁。由于淡黄色的磷酸铁远比红棕色的氧化铁淡得多,这样,对钛的白度影响就小得多,以到达进步钛白度的意图。其磷酸与氢氧化铁的反响式如下:
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五、参加磷酸过多或过少的坏处 在盐处理时,参加适量的磷酸或其盐,能够进步钛的白度和耐候性,并且使颗粒松软、简单破坏,在出产锐钛型钛时能促进其向锐钛晶型转化和防止金红石晶型生成。可是若参加的磷酸过多,则其入窑偏钛酸的酸度增大,脱硫困难,使到达最大消色力的煅烧温度移向较高温度处,进步了煅烧温度,使物料在较高温度下煅烧,有时还会发作烧结现象,不只糟蹋燃料,并且会使煅烧物粒子坚固,难以破坏,钛的白度和消色力下降,吸油量升高。 若参加磷酸过少,相对地增大碳酸钾的用量,使酸度下降,有利于物料在较低温度下脱硫,使煅烧物颗粒松软,色泽皎白和消色力进步及吸油量下降。乃至由于碳酸钾用量相对增大,即便在较高温度下煅烧,也不失掉其优秀的颜料功能,由于较高温度煅烧时,二氧化钛的颗粒细密,有利于进步产品的耐候性和下降吸油量。可是磷酸用量过少,缺乏以将悉数铁转化为淡黄色的磷酸铁,而未转化的铁终究仍以红棕色的氧化铁呈现,达不到进步钛白度的意图。 六、添加磷酸的量及添加办法的研讨 依据核算,水洗偏钛酸含铁为100*10-6的话,其真正与铁效果所需的磷酸并不多,若参加总钛0.1%的磷酸,则其与铁效果所需的磷酸只占参加总磷酸量的15.1%,即便含铁为150*10-6,则其与铁效果的磷酸也只要占参加总磷酸量的22.7%,由此可见,所参加的磷酸已捉襟见肘。 可是现实并非如此,检测盐处理后偏钛酸的滤液中,根本就没有磷酸根离子,阐明磷酸已悉数生在难溶的磷酸盐了。为什么参加的比核算量剩下那么多的磷酸,而终究在滤液中没有磷酸呢?原因是偏钛酸中含有较多的能与磷酸根离子生成难溶磷酸盐的金属离子,这些金属离子都需求与磷酸效果,生成难溶的磷酸盐而耗费了磷酸,因此在盐处理后的滤液中便测不到磷酸根离子。 别的,从盐处理后的滤液中,还发现含有不少的二价铁离子,阐明偏钛酸中还有可溶铁,这样的铁带人到回转窑去锻烧,终究会生成红棕色的氧化铁而影响钛的白度。 按核算量所加磷酸悉数与铁效果后,应该仍有较多的磷酸剩下,可是终究不只滤液中没有磷酸剩下,乃至连铁也没有效果完。究其原因如下。①是由于偏钛酸中含有能与磷酸根生成难溶磷酸盐的金属离子过多,这些金属离子浓度与磷酸根离子浓度积,比二价铁离子浓度与磷酸根离子浓度积小得多。这些金属离子先与磷酸根离子效果,生成难溶的磷酸盐而耗费了悉数或大部分磷酸,使整个系统现已没有或许很少有磷酸根与二价铁效果了,以至于在滤液中仍有较多的二价铁。②偏钛酸中的铁为二价铁,二价铁在pH值为2-3的酸度下,难以生成难溶的亚铁磷酸盐沉积,而需求在pH值为6的酸度下,才干悉数生成亚铁磷酸盐沉积。 依据上述分析,要使偏钛酸的滤液没有铁离子而稍有微量磷酸根离子,就有必要采纳下列办法。 1.除掉重金属离子 先除掉与磷酸根离子简单生成难溶磷酸盐的重金属离子,然后削减盐处理时磷酸根的耗费。[next] 一般重金属离子与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积都很小,尽管在酸解后浸取时,已参加铁屑将三价铁复原为二价铁,有些重金属离子已被铁复原而除掉,可是仍有一些重金属未被复原,这些未被复原的重金属中,尽管有些重金属离子与磷酸根离子生成的难溶磷酸盐是白色的,对影响钛白度无碍,可是有些难溶的磷酸盐却是带色的,会影响到钛的白度。别的,这些重金属离子与氢氧根离子生成重金属氢氧化物的离子浓度积也很小,在偏钛酸水洗的酸度较大时,就能生成难溶的重金属氢氧化物沉积夹杂在偏钛酸中,终究经过缎烧生成重金属氧化物,其间有些氧化物也是带色的,影响钛的白度。再有,重金属杂质的混人,不只由于重金属元素自身的显色效果而使钛带色,终究影响钛的白度,更重要的是重金属离子的引人,使二氧化钛晶格歪曲或晶格变形,失掉对称性而发作颜色反响,使钛带色而不行纯白。因此有必要从根本上将重金属除掉。除掉重金属的办法,是在酸解浸获得到的钛液中,参加少数某种无机物,让其与重金属离子效果生成重.金属化合物沉积,跟着残渣被除掉。由于简单与磷酸根生成难溶磷酸盐的重金属,浸取时已被除掉,因此,在盐处理时耗费的磷酸或磷酸盐就会削减。 2.增大磷酸的用量,生成难溶磷酸盐 有些金属离子尽管不是重金属离子,可是其与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积也很小,也很简单生成难溶的磷酸盐沉积,如钛离子与磷酸根离子生成难溶的磷酸钛就是一例。尽管磷酸钛是白色的,对影响钛的白度无碍,可是它毕竟要耗费磷酸根,而使磷酸或其盐的加人量增大。 已然所加磷酸缺乏,就应多加磷酸来满意要求,即由本来的0.1%逐步添加,至偏钛酸滤液中没有铁离子而稍有磷酸根停止。可是这种做法不可取。由于水洗合格的偏钛酸自身就含有8%-10%的硫酸,这些硫酸现已不利于偏钛酸的锻烧和分化,再多加磷酸,使其酸度增大,会使锻烧脱硫温度进步,产品的白度和消色力下降、吸油量升高。 也能够在增大磷酸用量的一同,也增大碳酸钾用量,用碳酸钾中和过大的酸性。可是这种做增大产品的水溶性盐,水溶性盐过高,除了使浆料胶凝和发胀外,还不利于钛质量的全面改进和进步。 要使磷酸根与铁能生成难溶的磷酸铁,然后进步钛的白度,一同又不影响钛的其他质量指标,就有必要到达以下三点要求:①有满意而又不太多的磷酸根离子;②整个系统的酸度不能太高,pH值要控制在6;③水溶性盐要到达产品质量指标的要求。要到达这三点要求,应按以下办法。 (1)添加满意的磷酸后,添加碳酸钾,使之中和其过高的酸性,下降酸度,直至到达二价铁与磷酸根生成难溶的亚铁磷酸盐停止。这种办法尽管水溶性盐会高,可是能够在盐处理时,在偏钛酸中多加一些水,使浆料稀一些,盐处理后尽量把偏钛酸吸得干一些,以吸去更多的水溶性盐。 (2)用适量的可溶性磷酸二氢铵或磷酸二氢钾来替代磷酸,既可确保有满意的磷酸根离子或磷酸二氢根离子,又可使其酸度和产品的水溶性盐不至于有较大的添加。 (3)在偏钛酸中由于酸性越弱(乃至碱性),就越有利于磷酸根与二价铁生成难溶的亚铁磷酸盐,也越有利于偏钛酸的煅烧和分化脱硫。因此国外有些供应商用将偏钛酸中的硫酸中和到pH值为5-8,然后洗去硫酸根,再加磷酸进行盐处理,用这种下降全体酸度的办法,促进亚铁与磷酸根的结合和促进偏钛酸的易分化,然后下降煅烧温度,使煅烧物松软,钛的白度和消色力得到进步。 尽管经过加磷酸或其盐能够使铁生成淡黄色的磷酸铁,而不像生成红棕色的氧化铁那样对钛的白度影响那么大,可是磷酸铁毕竟是淡黄色的,而不是白色的,若含铁过高,则得到淡黄色的磷酸铁就多。况且偏钛酸的酸度常常是达不到pH值为6的,这样二价铁便难以生成亚铁磷酸盐,不少的二价铁仍以离子状况存在于偏钛酸中,这些二价铁经过缎烧终究仍以红棕色氧化铁存在,由于氧化铁的红棕色和磷酸铁的淡黄色混在一同,使钛呈现黄相,对钛的白度影响较大。为此,在水洗时应该延伸一些时刻,尽量多洗去一些偏钛酸中的铁,使其含铁量小于90*10-6,由于大于90*10-6锐钛型颜料铁的白度就要遭到影响,可是寄希望于经过水洗把铁降得很低也是不可能的,由于跟着水洗的进行,滤饼的酸度越来越低,当pH值≥1. 5时,被洗水氧化的三价铁离子即水解生成难溶的无法洗去的氢氧化铁。[next] 正是由于靠延伸水洗时刻难以把铁降得很低,因此有些供应商就添加了漂白工序,加人硫酸将氢氧化铁溶解,然后加人铝粉将三价铁复原为二价的硫酸亚铁,再经过水洗将硫酸亚铁洗去,终究使铁下降到30*10-6以下(一同也能够除掉钒、铬、铜等有害杂质),使钛的白度得到较大的进步。 七、出产锐钛型钛盐处理的操作程序 出产锐钛型颜料钛的盐处理,一般是在装有拌和机的圆筒锥底形塑料质或铁质衬软塑的盐处理槽内进行。将漂洗合格的偏钛酸送人盐处理槽,开动拌和机将偏钛酸拌和均匀后,取样化验含铁量,再测定浆料浓度两次(关于涂料种类浆料浓度控制在270-310g/L)。然后依据含铁量(一般控制在0.012%以下)和Ti02浓度,核算出所需碳酸钾和磷酸的量,先加人碳酸钾,经拌和1h后,再参加磷酸,持续拌和1h,即可打敞开料阀,将处理好的浆料放到方槽,用叶滤机经过真空吸滤吸上叶片,再将叶片吊起来,持续用真空将其残液吸干,然后放到料槽上面,将偏钛酸铲下,开动揉捏泵将其送到偏钛酸贮槽,备煅烧之用。 现在大厂引进技术是将盐处理后的浆液用真空转鼓过滤机抽干,配用螺杆泵把物料送人回转窑。这样做会使偏钛酸含水量大减,煅烧耗能也大减。也有在打浆脱水后再加盐处理剂的,这样盐处理剂利用率高,加人量安稳。 八、偏钛酸浆料浓度要控制在必定规模的原因 按必定份额加人的盐处理添加剂,有必要充沛吸附在偏钛酸颗粒表面或夹带在空隙之中,才干在煅烧时发挥最好的盐处理效果。假如偏钛酸浆料浓度过低,则大部分可溶性添加剂在吸片抽干时被带走,以至于下降了实践被偏钛酸吸附的量,会影响盐处理效果;假如偏钛酸浆料浓度过高,则添加剂不能在浆料里均匀涣散,也会影响盐处理效果。为此应该把偏钛酸浆料控制在TiO2含量为270-310g/L为宜。 九、偏钛酸浆料浓度的测定办法 将偏钛酸打浆均匀后,取出必定的浆料,测出单位体积内Ti02的含量,一同测出浆料的相对密度,然后按其近似方程式求出成果: Ti02含量(g/L)=(d一1)*1190 式中,d为浆料相对密度;1190为实验常数。 再绘成偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系曲线,便于出产时查找。 出产时偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系如下图所示。测定浆料浓度可用沥青比重瓶或用泥浆比重瓶或用圆形薄壁塑料称量瓶。这些比重瓶的体积都是事前校正好的,其上部的盖都有一个小孔,待浆料拌和均匀后,取出一部分浆料装入称量瓶内,盖紧盖,剩余的浆料自小孔溢出,然后用干的滤纸将溢出的浆料擦去,称量,即可从曲线图查出浆料浓度,或用方程式核算出浆料浓度。[next] 十、盐处理剂的浓度要控制在必定规模的原因 为了使盐处理剂能与偏钛酸充沛混合,出产上运用的盐处理剂尽可能选用可溶性盐类,将其制构成溶液加人。盐处理剂所配成的溶液浓度,不宜过浓或过稀,过浓时混合不易均匀,过稀时真空抽滤丢失相对增大。一般碳酸钾浓度可配成(400士5) g/L;磷酸可配成100-140g/L(以P205计)。 十一、碳酸钾和磷酸不能一同参加的原因 要使磷酸发挥其荫蔽杂质元素铁的效果,就有必要确保添加的磷酸同偏钛酸中的氢氧化铁充沛反响。而碳酸钾是碱性物,磷酸是酸性物,要是将磷酸与碳酸钾一同加人,则这两种盐处理剂会彼此发作酸碱中和反响,大大地削弱磷酸与氢氧化铁的效果,然后达不到磷酸荫蔽杂质元素铁的应有效果。因此碳酸钾和磷酸不能一同参加,而应领先参加碳酸钾,充沛拌和让其与偏钛酸中的硫酸彻底效果,再参加磷酸。当然,一同参加对盐处理没有副效果,可是所参加的量就要进行恰当的调整,方能收到应有的效果。 现代改进的办法,能够将各种盐处理添加剂预先制构成混合液,然后一次性参加。这样做既可削减添加剂的制造设备,又可缩短浆料拌和混合的时刻。 十二、硫酸法金红石型钛出产亦需求进行盐处理的原因 金红石型钛在紫外区具有较大的吸收,在可见光区的反射率高于锐钛型钛,因此,金红石型钛的光化学安稳性和光泽度均高于锐钛型钛,具有更大的实用价值。用硫酸法钛液水解制得的偏钛酸是无定形的(运用金红石型晶种在外),在高温下(1050℃以下)长时刻锻烧尽管能够使产品悉数转化为金红石晶型,可是结晶进程会发作严峻烧结,晶格缺点许多,晶粒过大并且很硬,产品颜料功能极差,别的,高温常使晶格脱氧,使产品呈灰相。因此在出产中,有必要在偏钛酸中添加一些金红石化的促进剂和晶型调节剂,使Ti02以合理的速度成长,在较低的锻烧温度下出产出晶型转化彻底、巨细适中、外形规整的颜料粒子。 十三、金红石型促进剂所起的效果及其添加量 大多数金属氧化物在钛的锐钛型向金红石型转化进程中都具有诱导、促进和正催化剂的效果,一般以为阳离子的离子半径越小,促进金红石化的效果就越强。可是有实用价值的有必要是能生成白色氧化物的那些金属化合物。常用的促进剂有锌、镁、锑、锡、铿等元素的氧化物和盐类以及二氧化钛溶胶。[next] 锌盐是很强也是最广泛运用的金红石化促进剂,常用硫酸锌、氯化锌和氧化锌。选用锌盐可加速晶型转化,进步转化率,下降到达最高转化率的温度,进步产品耐候性和抗粉化性。可是若独自添加锌盐,由于粒子成长过快,简单构成烧结而下降产品的颜料功能,使底相泛红、颗粒变硬、涣散性下降、制成的涂料黏度添加、储存安稳性下降。如一同添加二氧化钛凝胶或铝盐,能够改进颗粒形状及削减烧结,因此锌盐大都与钾盐、磷酸、铝盐、二氧化铁溶胶等组合运用。一般锌盐添加量为TiO2的0.2%-1.2%(以Zn0计)。 镁盐是一种弱的金红石型转化剂,它对加速锻烧品的pH值到达中性具有明显的效果,一般用量为TiO2的0.2%-0.5%。 TiO2溶胶俗称煅烧晶种、乳化晶种或偏钛酸外加晶种,有恰当强的促进效果,能进步产品消色力,下降转化温度,改进锻烧物粒子外形,使之较为油滑规整,使产品疏松易于破坏。常和锌盐、铝盐组合运用、相得益彰。添加量为TiO2的2%-5%。晶种用量偏高,金红石型化的诱导期缩短,改变速度加速,构成金红石晶粒削减。 Ti02溶胶能够作添加在偏钛酸中的煅烧晶种,也能够作水解晶种,更能促进金红石型转化。工业上往往选用双晶种法,即用两种不同办法,如钛酸盐法和法制成Ti02溶胶。其间一种作水解晶种(一般用法制成),现代常选用普通锐钛型晶种;另一种作煅烧晶种(一般用钛酸盐法制成)能够得到颜料功能更为优秀的产品。 十四、金红石晶粒调整剂所起的效果及其添加量 为使金红石型钛在煅烧时转化速度不至于过快,并能构成油滑规整、功能优秀的颜料颗粒,以及满意各种等第钛的特殊要求,需求在偏钛酸中添加一些调整剂(又称晶型安稳剂)。常用的调整剂有钾盐、铝盐、磷盐、铵盐和锑盐等。这些调整剂大多是金红石型化的负催化剂。 1.钾盐 常用的有碳酸钾、硫酸钾和(是负催化剂的一种)。添加钾盐对改进产品的颜料功能有很大的优点,能够使颗粒疏松,进步白度和消色力,能够使二氧化钛在较高温度下锻烧而不失掉优秀的颜料功能,由于在较高温度下煅烧时二氧化钛颗粒比较细密,有利于进步耐候性和下降吸油量。添加量一般为Ti02的0.25%一0.70%(以K20计)。 2.铝盐 现在国外选用铝盐添加剂日益增多,一般运用硫酸铝并配成溶液加人偏钛酸中。添加铝盐能防止二氧化钛烧结,防止颗粒过火长大,产品比较柔软,即便在1000-1100℃下锻烧,产品白度仍很好。由于添加铝盐后能在更高的温度下锻烧,产品颗粒较细密,耐光性和耐候性都很好。但铝盐是一种负催化剂,因此有必要和其他正催化剂(如TiO2溶胶)组合运用,才干到达较高的转化率和消色力。添加量为TiO2的0.8%-1.0%(以Al2O3计)时,产品遮盖力为最高。 3.磷酸或磷酸盐(也是负催化剂) 能改进产品白度和耐候性,颗粒比较柔软,简单破坏。添加量一般为Ti02的0.1%(以P2O5计)。如一同添加锌盐,则磷酸用量可恰当进步,少数磷酸不会阻止金红石型化,可经过恰当进步晶种加人量来战胜消极影响,不过会使消色力稍有下降,并使到达最大消色力的锻烧温度进步。若偏钛酸浆猜中可溶性钛及稀土等重金属的量增多的话,则要多加磷酸,由于有一部分磷酸要先耗费在与钛及稀土等重金属元素的结合上。[next] 4.或铵盐 水洗合格的偏钛酸中约含有硫酸8%-10%,用中和到pH值为5-8,产品简单研磨,但会下降金红石型化的才干,如在中和后,将硫酸铵洗去,再加人1%的氧化锌,所得产品消色力可相对进步一些。一般来说,添加能使产品疏松柔软,白度和消色力进步,但吸油量较高。单加会使金红石型化才干下降,因此要与金红石型化促进剂合作运用。 5.锑盐 在锐钛型钛中加人锑盐,能够与物猜中的铁生成偏锑酸铁,有遮盖铁的效果,可使产品略带蓝相,可改进产品光泽度,进步耐候性,更重要的是能防止光色互变现象,但用量不能大,否则会影响涣散性,一般只加0.05%-0.15%。 十五、出产珐琅、陶瓷和电容器钛所用的盐处理剂 出产珐琅、陶瓷钛时,添加0.10%-0.15%的氯化镁和0.05%-0.10%的乙酸钻。氧化镁为金红石型化促进剂,使产品中金红石晶型保持在必定份额(80%-83%),进步运用效果,乙酸钻使制成的珐琅和陶瓷光泽度高,使产品亮光,色泽艳丽;出产电容器钛时,添加0.3%-0.4%的碳酸镁,可使电绝缘性进步,产品有必定程度的金红石型化。二价镁离子能够防止四价钛复原为三价钛,由于三价钛的存在会大大地下降电功能。 十六、盐处理的操作 1.拌和要均匀 能配成溶液的盐类[K2C03、H3P04、Al2(S04)3],必定要配成必定浓度的溶液后才干运用,不能配成溶液的盐处理剂(ZnO、MgO),要用水调成浆状后加人。加人后在常温下拌和1~2h。 2.偏钛酸浆料浓度不宜过低或过高 浆料Ti02浓度低,反响比较均匀,但一些可溶性盐处理剂在过滤时会随滤液带走而影响盐处理效果;浆料浓度过高,尽管过滤丢失少,但物料黏度较大,不简单涣散均匀,也影响盐处理效果。一般浆料浓度以Ti02计控制在270-300g/L。若能处理稠厚浆料的拌和与涣散问题,浆料浓度应该高一些为好,国外有些工厂选用螺旋运送拌和,其浆料浓度就进步到300-400g/L,这样还能够削减回转窑锻烧时脱水的能耗。 3.盐处理剂的添加量及添加次序 在考虑配方时要注意正、负催化剂之间的调配和加人次序,既要考虑下降煅烧温度、促进晶型转化,又要考虑不能转化得太快,避免粒子过大或烧结,一同还要考虑抵消色力、白度、耐候性、松软度等颜料功能的影响。一般加人量多少要经过实验来断定,加人量过多不只会下降产品纯度,构成水溶性盐增高,还会下降涣散性。一般加人量(按Ti02计)和加人次序如下。 (1)锐钛型 ①K2C03,0.5%~1.0%; ②H3P04,0.20%一0.35%。[next] (2)金红石型 ①锻烧晶种(Ti02溶胶),2%-5%; ②ZnO,0.2%-1.5%; ③MgO,0.2%-0.5%; ④K2C03,0. 5%-1.0%; ⑤H3PO4,0.01%-0.02%。 十七、各种盐处理剂的合作运用 在颜料钛出产中,有必要把握下列三种效果,才干使产品获得完好的颜料功能。 1.危害效果 所添加的盐处理剂,虽能进步产品的某种功能,但往往会危害另一种颜料功能。如添加磷酸或其盐,尽管能改进钛的白度,但会增高吸油量;添加钾盐和磷酸可使颗粒松软,简单破坏,但又使水溶性盐含量增高,影响今后水选时的涣散性。 2.加合效果 在添加金红石化促进剂时,一同添加两种或两种以上促进剂会起到加合效果。即在相同锻烧温度下进步金红石化转化率,或可下降转化温度。如添加6.0%TiCl4制的溶胶,再加人1. 85%的硫酸锌,转化温度约下降100℃。 3.互补效果 如独自添加锌盐,产品消色力不高,若一同添加钾盐,则消色力明显进步;一同独自添加铝盐,消色力不高,如再添加钾盐,则消色力得到补偿而明显进步。在金红石型钛出产进程中,在偏铁酸中添加Ti02的0.2%氧化锌、0. 2%氧化镁、0.5%碳酸钾和2%Ti02溶胶,在800℃下锻烧,金红石型转化率达98%,消色力可达日本R-930钛的90%以上。 可是盐处理剂的添加量,在确保颜料质量的情况下,应该越少越好,由于大部分添加剂是水溶性的,用量过多会构成水溶性盐升高和水选时水涣散性下降。也有说盐处理剂添加了,吸油量和吸水量也随之添加。
钛知识
2019-03-08 09:05:26
钛是一种银白色金属,密度4.5,熔点1660℃,沸点3287℃。钛的机械强度大,耐高温、耐超低温,简单加工,有杰出的抗腐蚀功能,不受大气和海水的影响,在常温下不会被稀、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀,只要、热的浓、浓硫酸才对它作用。钛的氧化物二氧化钛(钛白),具有无毒、杰出的物理化学稳定性、折射指数高以及很强的白度、上色力、遮盖力、耐温性、抗粉化等特征,被称为“颜料之王”。
钛是典型的亲石元素,常以氧化物矿藏呈现。地壳中含TiO2在1%以上的矿藏有80余种,具有工业价值的有15种,我国首要运用的钛矿藏有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等。钛矿石经处理后得到,再用镁复原而制得金属钛。
钛质料首要用来出产钛白、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。钛白不仅是功能优异的白色颜料,并且是重要的化工质料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料,色彩鲜艳,色彩纯粹;钛白是纸张的高级填料,使纸张薄而不通明,白度高,光泽好,强度大。钛白用于塑料工业,是不通明的上色剂;用于橡胶工业,使白色和淡色橡胶强度高,扩展率大,耐老化和不易褪色。它也是化学纤维的最佳消光材料,使通明的化纤具永久性消光作用,并可进步耐性。此外,还用于珐琅、电器、电子质料等方面。
钛和钛合金首要用于航空和宇航部分。与合金钢比较,钛合金可使飞机分量减轻40%。其他如人工卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、等,钛合金都可大显神通。非宇航范畴运用工业纯钛和钛合金首要在发电站冷凝器、触摸海水设备、化学设备和一些机械工程等方面,特别是海水淡化加热器用钛是钛工业开展中划时代事情。兵工部分钛首要用于舰船和武器出产。
金属钛除首要用于出产工业纯钛和钛合金外,另一用处是为钢铁工业出产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为增加元素,能够改动钢的功能。使钢在相同回火温度下,具有更高的强度和硬度,或相同硬度要求下,回火到更高的温度。现在,我国含钛钢有高强度低合金钢、结构钢、不锈钢、耐热合金、超高强度钢和磁钢等钢种系列,广泛用于轿车、船只和石油钻探等方面,已开展成为仅次于锰钢的第二大钢系。
我国钛矿资源比较丰厚,散布在21个省区,首要产区为四川,其次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等。我国钛资源首要是原生钒钛磁铁矿岩矿,TiO2储量占全国钛资源TiO2总量的94.28%;其次是外生钛铁矿砂矿,TiO2储量占3.71%;第三是金红石岩矿,TiO2储量占1.52%;第四是金红石砂矿,TiO2储量占0.49%。
根据我国原生钛磁铁矿和钛铁砂矿资源储量丰厚,但散布不均,且金红石和易采选钛铁矿资源探明储量不多,以及多属原生矿和档次相对较低一级特色,现在我国钛精矿(特别金红石)和高级钛白的进口数量比较大。为确保我国钛工业的全面、和谐、继续、高效开展,有必要本着根据成矿地质条件、布局合理和浅富近易的找矿准则,重视易采选的富钛钛铁矿、特别是金红石的勘查作业,进步可运用优质钛矿资源的确保程度;一起,还要着力进步我国原生钛磁铁矿石中钛铁精矿的选冶技能和归纳收回才能,进步运用钛矿资源出产高钛渣和人工金红石,进而进步深加工钛白、海绵钛、钛金属、钛材的技能水平及经济指标,进步产品质量、商场竞争才能和出口创汇才能,以取得钛工业全面开展最佳的资源效益、经济效益和环境效益。
硫酸法钛白粉的生产--钛液残渣的去除(一)
2019-02-15 14:21:24
一、钛液残渣的发作 用硫酸与钛铁矿在酸解锅进行酸分化后,经浸取所得到的溶液,是一种污浊不清的杂乱系统。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、具有较高稳定性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质,称之为钛液残渣。颗粒较大的机械杂质,主要是难溶或未分化的钛铁矿、金红石、独居石、错英石、脉石、泥浆及碳、铅、钙等的化合物。颗粒较小的胶体杂质,主要是硅酸、铝酸盐和偏钛酸。硅酸和铝酸盐胶体主要是因为钛铁矿中的泥沙与硫酸效果而生成。偏钛酸胶体主要是酸解和浸取操作条件操控欠好,部分钛液出现前期水解而发作的。 二、钛液残渣的损害 1.使钛液沉降时刻延伸,渣液难分层,抽取钛液时,常常把残渣上层的胶体杂质抽了上来。 2.硫酸亚铁晶体与铁液的别离过滤和钛液进一步净化的板框压滤,会使滤层阻塞,过滤难以进行,以至于大大影响钛的产值。 3.污染了硫酸亚铁晶体。 4.胶体杂质在水解时会成为不规矩的结晶中心,使偏钛酸粒子形状不规矩、带有棱角,会使锻烧后产品的粒子硬、色泽差和纯度低。 5.胶体杂质是带正电的微粒,当胶体粒子水解成为结晶中心时,吸附的某些金属离子最终会混人制品,下降制品的纯度,而某些带色的铁、钒、铬、锰、铅和钻等有害金属离子的混人,还会影响到产品的白度。 为了加快残渣沉降、加快硫酸亚铁晶体过滤速度、加快板框压滤的速度和制出规矩的偏钛酸且易于水洗,以利进步产值和质量,并出产出优质的硫酸亚铁,就必须把钛液的残渣除掉。 三、除掉钛液残渣的原理 关于不溶性的、颗粒较大的机械悬浮杂质,可在重力效果下,经过天然沉降而别离出去(见图1)。而关于含量约占不溶性杂质总量20%一36%的颗粒较小、涣散悬浮的胶体杂质来说,因为吸附了H+,而带有相同的正电荷,受静电排挤效果,这些胶粒不能彼此凝集靠重力效果沉降。但如加人带负电荷的溶胶,即可使其发作电性中和,细颗粒在磕碰中构成较大的粒子,在重力效果下沉降下来。也可运用某些高分子极性基团的亲和力而发作的极性吸赞同桥联效果,使悬浮颗粒借助于絮凝剂分子的效果彼此联合长大,网络成大集合体而敏捷沉降下来。
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四、除掉钛液残渣的办法 首先要从根本上根绝残渣的来历,使其尽量少发作残渣,这就需求选好矿,尽量削减泥沙成分;其次是要严格操控好酸解和浸取的出产操作,使其尽量不发作或少发作前期水解,然后不发作或少发作偏钛酸或正钛酸胶质。 至于残渣有没有收回再用于酸解的价值问题,从残渣干品的化验证明,其Ti02含量仍大于40%,要是真能收回运用,的确得益不少。某厂出产剩余的残渣多,为了运用这些残渣,曾把洗去悬浮胶质而晾干的残渣回来少量调配用于再酸解,成果残渣越积越多,堆在地坪上有几百吨,但其钛的收回率依然很低,酸和矿的单耗仍很高,阐明残渣没有收回再酸解的必要。 笔者以为,这部分未分化的钛矿或许其结构不同,可能是难溶的金红石成分,其极难用正常的酸解条件将其分化。这些残渣在上一次酸解的剧烈反响条件下都溶不出来,鄙人一次酸解又是相同的条件,必定溶不出来。若用酸更多或将残渣再破坏得更细,或在更高温度的条件下,恐怕尚能溶出一些。或许能够收回用于制电焊条或再处理往后供氯化法制钛之用。 除掉钛液残渣的办法有多种,按沉降办法不同,可分为间歇法和接连法;按沉降机理则有凝集法、絮凝法和混合沉降法。 1.间歇法 间歇法是在沉降槽内进行。将含渣钛液在压缩空气拌和下,加人必定量的沉降剂,待其涣散均匀后,将钛液静置8一12h。经查看到达工艺要求后,即可将上层清液抽出,供下一工序运用。基层残渣加水搅匀后,用泵打人板框压滤机压滤,滤液为淡钛液,供下一酸解锅浸取固相物之用。残渣供铺路之用或排人下水道。 这种间歇法尽管占地面积大,出产周期长,出产才能低,可是工艺习惯性强,我国现在出产规划较小的钛厂都运用间歇法。 现在我国万吨级供应商增多,这种小规划的间歇法已不习惯出产发展的需求,有些大厂就选用下述较大规划的间歇法。其操作流程是:将酸解后浸取好的钛液按份额同步加人絮凝剂,经过管线上的混合器,一同泵人2-3个底部略有斜坡的沉降池。每个沉降池的容积相当于日产钛液的总体积(引入国外技能的沉降槽容积在300m3以上)。经2.5-3h的沉降,上部约100cm深度的清钛液即到达弄清要求,经过能够上下移动的虹吸管汲取这些清液(约35-45m3)导入离心泵送到下一工序。每个沉降池处理10-13罐钛液后,底部渣泥约有50cm厚,此刻改用另一个沉降池接纳钛液。整理渣泥前,先把上部污浊悬浮的钛液经过离心泵导人另一个沉降池,并一同加人必定的沉降剂。然后用高压水清洗最底层的渣泥,并将清洗得的泥浆悬浮液,经过池底阀门用泥浆泵直接送入板框压滤机进行压滤。滤液储存起来,供酸解后浸取固相物之用,滤渣用高压水冲刷流人下水道或用于铺路(亦有将泥浆悬浮液经过池底阀门,直接泵人直径3m、长度5. 5m、单台过滤面积52m2的真空转鼓过滤机过滤的)。若沉降效果差,需求用无机助沉剂处理时,可在酸解放料前加人酸解锅内处理。 2.接连法 接连法是在增稠器中进行的。将配好的沉降剂溶液和含渣钛液,按必定份额的流量,接连流进增稠器内混匀,在0. 1-0. 2r/min的机械拌和下,沉降絮团在重力和向心力的效果下,浓集于增稠器锥底,定时或接连排放。上层清液从溢流口接连流出。一个Φ12m*1.5m的增稠器,月产值可达750吨。 这种接连法出产才能大,可接连操作,但受沉降效果限制,我国许多钛厂不肯运用,国外(如前苏联)较大的供应商正在运用这种接连法。[next] 3.凝集法 常用的凝集法是氧化锑一硫化亚铁法。将氧化锑与钛铁矿粉一同投人酸解锅,在酸解时氧化锑与硫酸效果,生成硫酸锑[Sb2(SO4)3]。在钛液沉降前加硫化亚铁或,硫化物与钛液中的游离酸反响生成,所生成的遇到铁液中的硫酸锑,即生成不溶性的硫化锑沉积。其有关反响式如下: 因为最终所生成的硫化锑是带负电荷的胶团,它能与钛液中带正电荷的硅酸、铝酸盐胶体杂质发作电中和,使胶体粒子内聚力增大,然后发作凝集效果而加快沉降。 加硫化亚铁处理,不会添加钛液的黏度,也不会形成过滤困难。一同还能使钛液中的Cu2+、Pb2+等重金属离子与之效果,生成不溶性的重金属硫化物沉积(CuS、PbS),随残渣一起除掉。 可是这种沉降法材料耗费量大,费用高,不能凝集较大的粒子,净化效果较差,沉降速度较慢,发作硫化物沉积会影响F值,有下降稳定性倾向,发作的气体对人体有毒,对设备有害,能腐蚀铜设备,其腐蚀产品CuS会污染产品。因而此法在20世纪70年代尽管很盛行,但到80年代已被絮凝法所替代。 4.絮凝法 絮凝法是选用甲基改性的聚酞胺高分子化合物作絮凝剂(也称AMPAM)。这种高分子化合物具有两方面的效果:①改性后的AMPAM显负电性,其分子链上所带的许多负电荷极性基团,与钛液中带正电荷的胶体粒子进行电性中和,然后彼此吸附成较大的颗粒而沉降;②高分子链上的极性基团,对悬浮颗粒有很大的亲和力,使高分子链在颗粒之间发作架桥才能,使悬浮颗粒和胶体粒子牢固地吸附在絮凝剂的表面,然后经过高分子链的交联,将涣散的悬浮微粒和胶体粒子网络起来,成为简单沉降的大集合絮团而敏捷沉降。 AMPAM的加人量视矿源而定,一般1m3钛液加人浓度为1%的浓液约3一7L,然后用水冲稀至0.1%运用。加人时要操控温度不低于55℃,拌和时刻不超越7mino AMPAM絮凝剂成本低、无毒、无污染、对设备腐蚀弱、沉降速度快、助弄清速度高、渣层细密、在60-70℃的强酸性溶液中不降解时刻长,对进步钛的质量和产值以及劳动出产率都有优点。因而被许多钛厂当作抱负的沉降剂运用。但仍需进一步改善其对钛液过滤的影响。 五、甲基化改性聚酞胺的办法 1.改性的意图 聚酞胺(PAM)是由酞胺单体聚合而成,是能溶于水的高分子化合物。大多数供应商运用非离子型(也有少量供应商运用阴离子型或阳离子型的)。自身不带电荷,在中性、弱酸性和弱碱性条件下,都有较好的絮凝效果,在pH值为6.5时,表现出最大的絮凝效果。可是在强酸性条件下,其絮凝效果较差,为了让其习惯在强酸性的铁液中运用,仍有较好的絮凝效果,就必须将其进行甲基化改性。改性是在其分子链上导人甲基和基,使本来弯曲的聚酰胺分子链扩展开来,不只使其原有的极性基团得到充沛露出,并且添加了新的极性基团,使其分子结构中的氮原子上有较大的电子云密度,而出现负电性,然后对带正电荷的悬浮粒子有较强的亲和力,并使其高分子链在悬浮颗粒之间进行吸附架桥。一同能够下降胶体颗粒的等电位,再经过拌和使吸附了悬浮颗粒的高分子链相互环绕,絮凝成团而敏捷沉降,到达在强酸性的钛液里,仍能充沛发挥絮凝效果,而将悬浮颗粒沉降而除掉。[next] 2.改性所用质料的配比 依照传统的改性办法,三种主要质料的摩尔数比为:酰胺单体(C3H5ON),甲醛(CH20),二甲胺(C2H7N) =1:0. 75:0. 75。可是因为甲醛和二甲胺易挥发,再加上为了防止过剩的甲醛与聚酰胺反响生成羟甲基物脱去羟基后生成甲亚胺,而甲亚胺与酰胺反响后会生成不溶物,因而在配比中,二甲胺的份额稍高于甲醛,这样,近年来改性聚酰胺所运用的三种质料的摩尔数比到达1:0. 9:1这三种质料的摩尔质量比为:C3H5ON:CH2O:C2H7N=71:30:45,依照配比的摩尔数为:1:0. 9:1,则其质量比为:71:27:45。可化简为:10:3.8:6.34。因为一般甲醛和二甲胺的含量别离约为37%和40%,因而和的需求量别离为:3.8÷37%=10.3和6.34÷40%=15. 85。 3.改性的办法 往珐琅锅中加人约1吨水,然后分次加人相对分子质量为400如果500万的聚酰胺l0kg,使其含量为1%(若相对分子质量≥900万时,制造浓度应适当下降到0.8%,不然太稠)。加热至40-50℃,拌和至彻底溶解,然后加人甲醛液10.3kg,使其进行甲醛化反响。其反响式如下: 因为甲醛中的羰基是极性基团呈正电性,而聚酞胺中的氮原子呈负电性,若溶液呈酸性,则H+会与NH2-相结合而影响氮原子的负电性,因而该反响应在碱性条件下操作,所以要用1%的磷酸三钠溶液调整pH值在10.5一11之间。再于40-45℃下保温拌和1. 5-2h。随后加人15. 85kg,持续加热至70-75℃,使其进行胺化反响。其反响式如下: 保温半小时即完满足反响进程。待冷却至室温,即可装人塑料桶备用。每吨甲基化改性的聚酞胺(缩写为AMPAM)的出产成本大约为300多元人民币。运用时加人10倍水稀释成千分之一浓度运用。 4.注意事项 ①在10℃以下甲醛会变成聚甲醛,不能再用。冬天要少存货或在10℃以上寄存。 ②二甲胺易燃易爆,应远离火源,盖好盖,防止日晒。 ③原材料质量必定要确保,聚酞胺干粉最好购买正规供应商出产的,甲醛、二甲胺要测相对密度和含量,以实测含量进行核算。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸分离与水洗(一)
2019-02-15 14:21:24
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。[next] 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).[next] 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。[next] 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。[next] 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。