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硫酸法钛白粉生产工艺流程图

硫酸法钛白粉生产工艺流程图

成品包装

图1-1 硫酸法钛白粉生产工艺流程示意图

2.5万吨天硫酸法钛白粉生产废水处理工程可行性报告

2.5万吨天硫酸法钛白粉生产废水处理工程可行性报告

攀枝花钢城集团瑞天安全环保有限公司2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程 可行性研究报告 报告提出单位:钢城集团瑞天安全环保有限公司报告单位负责人:贺坤茂 项目编制人:谢永生万新丰 项目实施单位钢城集团瑞天安全环保有限公司项目时间:二○一二年十一月

2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程 可行性研究报告 一、概述 (一)项目名称:2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程可行性研究报告 (二)项目负责单位:瑞天安全环保有限公司 负责人:贺坤茂 (三)编制原则: 1国家环保产业政策; 2污水综合排放标准GB8978-1996; 3依据国内硫酸法钛白粉生产废水处理的现状,瑞天公司环保产业发展的客观要求; 4效益最大化原则。 (四)项目背景: 1、硫酸法钛白粉生产废水处理国内外发展现状及趋势 钛白粉广泛应用于制造涂料、高级白色油漆、白色橡胶、合成纤维、电焊条、人造丝的减光剂、塑料和高级纸张的填料等方面,还用于电信器材、冶金、印刷、印染、搪瓷等行业。钛白粉生产工艺可分为硫酸法和氯化法,而硫酸法工艺在我国应用较为广泛。 硫酸法生产钛白粉的主要原料是钛矿(钛铁矿或酸溶性钛渣)和硫酸,其生产工艺过程通常可分为十大环节:钛矿的干燥和粉碎、钛矿的酸解、硫酸钛溶液的净化、硫酸亚铁的结晶、硫酸钛溶

液水解、水合二氧化钛的水洗和漂白、盐处理、煅烧和粉碎、二氧化钛的表面处理和粉碎。硫酸法生产钛白粉会产生大量的酸性废水,主要包括:酸解尾气洗涤水、煅烧尾气洗涤水、一次水洗废水、设备冲洗水和地坪冲洗水,其产生量为:50~80m3/吨(钛白粉),其中废硫酸含量2%左右,此外还含有少量的硫酸亚铁和钛白粉。 目前主要采用石灰中和处理该废水。首先将石灰熟化,制成氢氧化钙乳浊液。然后将其加到酸性废水中产生硫酸钙沉淀。同时在中和过程中通过搅拌使得废水中的Fe2+转化成Fe3+,生成Fe(OH) 沉淀,从而降低废水中的Fe2+、CODcr。,最终使废水达到排放标准要求。 硫酸法钛白粉产生的酸性废水采用石灰(石灰乳)进行中和处理是目前较为成熟的方法,出水可稳定达标排放。但是,据对攀枝花市钒钛高新园区内的钛白粉厂进行调研了解到,目前采用该处理工艺的处理成本为1500元/吨(钛白粉)左右。 据统计,2011年,全球钛白粉总产量约为600万吨,其中我国钛白粉总产量约为175万吨,产量位居世界第一位。目前国内98%以上的企业采用硫酸法工艺,按每吨钛白粉产生75吨废水计算,则每年产生废水:12863万吨,按每吨钛白粉处理成本1500元,则硫酸法钛白粉酸性废水处理市场达:25.725亿元/年。 攀枝花地区目前有大型的钛白粉生产企业十余家,产能达50万吨/年,大部分分布在攀枝花钒钛产业园区内。据统计,2012年上半年,攀枝花地区钛白粉实际总产量达到19.8万吨,按此产量估算,

硫酸生产工艺流程知识分享

硫酸生产工艺流程简述 本项目采用以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺。它的主要工序包括硫铁矿的焙烧、炉气的净化、气体的干燥、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收。基本工艺流程图如下: 1-沸腾焙烧炉;2-空气鼓风机;3-废热锅炉;4-旋风除尘器;5-文氏管;6-泡沫塔;7-电除雾器;8-干燥塔;9-循环槽及酸泵;10-酸冷却器;11-二氧化硫鼓风机;12,13,15,16-气体换热器;14-转化器;17-中间吸收塔;18-最终吸收塔;19-循环槽及酸泵;20-酸冷却器 经过破碎和筛分的硫铁矿或经过干燥的硫铁矿,送入沸腾焙烧炉l下部的沸腾床内,与经空气鼓风机2从炉底送人的空气进行焙烧反应。生成的二氧化硫炉气从沸腾炉顶部排出,进入废热锅炉3。矿渣则从沸腾床经炉下部的排渣口排除。

炉气在废热锅炉内冷却到约3500C,用以生产3.82Mpa、450摄氏度的过热蒸汽。主要的蒸汽蒸发管束设在废热锅炉内。装设在焙烧炉沸腾床内的冷却管也作为废热锅炉热力系统的一部分,与锅炉的汽包连接,用以回收部分焙烧反应热。 从废热锅炉出来的炉气,还含有相当数量的矿尘,经旋风除尘器4初步除尘后,进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下的矿尘,与沸腾焙烧炉排出的矿渣一起送往堆渣场,等待进一步处理或出售。净化系统包括文氏管5、泡沫塔6和电除雾器7。文氏管对炉气进行除尘和降温,炉气经文氏管后,其中绝大部分矿尘被除去。泡沫塔对炉气进一步除尘、降温。在文氏管和泡沫塔中,炉气中所含的微量三氧化硫,从硫酸蒸汽形态转变成酸雾;砷、硒和其他一些金属的氧化物则成为固态粒子,从气相中分离出来;它们一部分与炉气中残存的微量矿尘一起被洗涤除去,另一部分随气体进入电除雾器,在高压静电作用下被清除干净。 通常,控制出净化系统的炉气温度在400C以下,以保证干燥-吸收系统的水平衡。 净化系统中排出的高含尘的稀酸送入污水处理系统,经CN 过滤器处理后抽回系统循环使用。 经过净化的气体,在干燥塔8中被循环淋洒的浓硫酸干燥。干燥酸的浓度一般维持在93%左右。由于在气体被浓硫酸干燥的过程中放出大量热量,所以在干燥塔硫酸循环系统中设有酸冷却器10,用冷却水把热量移走,为了减少气体夹带硫酸雾沫对

钛白粉的制备

钛白粉生产工艺 介绍钛白粉的生产工艺 钛白粉生产工艺钛白粉生产工艺 6.3.1 6.3.1 硫酸法钛白生产的工艺流程简述硫酸法生产钛白是成熟的生产方法,使用的原料为钛铁矿或钛渣。下面主要叙述以钛精矿为原料的生产方法。 A、工艺流程硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成:原矿准备;用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液;溶液净化除铁;由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸;偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。 B、工艺流程简述(1)原矿准备按照酸解的工艺要求,用雷蒙磨磨矿,将钛精矿粉碎至一定的粒度。(2)硫酸钛溶液的制备钛液的制备实际上包括钛精矿的酸分解,固相物的浸取,还原等工艺步骤。酸分解作业是在耐酸瓷砖的酸解罐中进行的。将浓度为 92-94%的浓硫酸装入酸解罐中并通入压缩空气,在搅拌的情况下加入磨细的钛精矿。精矿与硫酸的混合物用蒸气加热以诱酸解主反应的进行,主反应结束后,让生成的固相物在酸解罐中熟化,使钛精矿进一步分解,分解后所得固相物基本上是由钛铁硫酸盐和一定数量的硫酸组成。固相物冷却到一定温度后,用水浸出,并用压缩空气搅拌,浸出完全以后,浸出溶液用铁屑还原,将溶液的硫酸高铁还原成硫酸亚铁。(3)钛液的净化钛液净化包括沉降、结晶、分离、过滤等工序。沉降是借助于重力作用,向钛液中加入沉降剂(主要絮凝剂是改性聚丙烯酰胺),除去钛液中的不溶性杂质和胶体颗粒,使钛液初步净化。冷冻结晶在冷冻锅中进行,主要利用硫酸亚铁的溶解度随着钛液温度降低而降低的性质。用冷冻盐水带走钛液热量,使其降至适当的温度,从而使大量的硫酸亚铁结晶析出。分离、过滤是由锥蓝离心机分离,抽滤及板框压滤三个工序构成。冷冻后的钛液经锥蓝离心机分离及抽滤池抽滤,得到初步净化的稀钛液,最后将稀钛液通过板框压滤,得到符合生产需要的清钛液。(4)钛液浓缩钛液浓缩采用连续式薄膜蒸发器,在减压真空的条件下蒸发掉钛液中的水份,以符合水解工序的需要。(5)水解水合二氧化钛是由钛的硫酸盐溶液热水解而生成的。为了促进热水解反应,并使得到的水合二氧化钛符合要求,一般采用引入晶种或自生晶种的方法。 1 (6)水洗及漂洗由于水解反应是在较高的酸度下进行的,因此大部分杂质磷酸盐仍以溶解状态留在母液中。水洗的任务是将水合二氧化钛与母液分离,再用水洗涤以除尽偏钛酸中所含可溶性杂质。经过水洗而仍

硫酸法制钛白的工艺设计-2

硫酸法制钛白的工艺设计-2 /硫酸法制钛白的工艺设计 第一章概论 1.1设计的目的 1?巩固和运用所学的课程知识、理论联系实际,培养工艺观点;训练、观察、分析和解决工程实际问题及独立工作能力。 2?掌握钛白粉生产酸解工段的知识和技能,学习和操作控制与生产管理的有关知识。 3 ?毕业设计是高等工科学校教学计划的重要组成部分,是培养学生开展科研,综合运用的所学知识和技能,提高分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力的重要教学环节。 1.2设计的实际意义 通过毕业设计应使学生获得工程师所必须的初步的综合训练,在不同的程度上提高调研,查阅文献和收集资料的能力,分析和制定设计或实验方案的能力,设计,计算,绘图和使用工具书的能力,技术经济的分析和组织工作的能力,撰写论文或说明书的能力等。 1.3设计的课程 本设计的课题为“年产1万吨钛白粉厂酸解水解工序的工艺设计” 1.4设计依据 1.中盐珠化钛白粉厂生产经验数据; 2?硫酸法《钛白粉生产工艺》; 3.《无机盐工艺学》钛白粉章节; 1.4设计的课程

本设计的课题为“年产2万吨钛白粉硫酸法制备工序的工艺设计” 1.5设计方案及生产规模 (1)年生产力:折算成100%锐钛型钛白粉吨 (2)年工作时间:300天 (3)日产量:按100%的钛白粉计划吨 (4)生产方法以钛铁矿或富钛料(包括钛渣,酸溶性钛渣、天然和人造金红石)为原料,用硫酸法生产钛白粉的稀有金属冶炼厂设计。 (5)原料组成经研磨、干燥的钛精矿(含42%-60%的TiO2)、浓硫酸 92%~94%。 1.6设计任务 1 ?对生产钛白粉的酸解工段提出流程设计 3.对生产钛白粉的水解工段提出流程设计 4.对该工艺流程进行物料衡算 5 ?对该工艺流程的主要设备提出设计和选型 6.绘制带控制点的工艺流程图 第二章绪论 2.1钛白粉的发展简史 二氧化钛俗称钛白,它不但物理性质十分稳定,而且还具有良好的光学、电学性能和卓越的颜料特性,是当前一种最佳的白色颜料。它的一些其它特性也使它在现代工业、现代农业、现代国和现代科学技术方面得到越来越广泛的应用。 有关钛白粉的制备和性能的研究,始于1824年,由于提取的困难和寻求适 当的用途,直到1910年在钛元素发现100年后,才分别由挪威的杰布森与法鲁普,法国的罗西和美国的巴顿共同完成了用硫酸法及熔融法从钛铁矿中制备二氧化钛的生产工艺研究。1916年在挪威的菲特烈斯得建成了世界上第一个年产1000吨含25%的二氧化钛的复合颜料厂。1918年美国的钛颜料公司在尼亚加拉瀑布成功建厂,并于1919年开始生产二氧化钛复合颜料。再此期间,由于一战和当时硫酸法工艺存在缺陷,使得二氧化钛工业的发展速度非常缓慢。1921 — 1923年,法国的布卢姆菲尔德首创采用稀释法晶种对钛的硫酸盐溶液水解制备水合二氧化钛的工艺进行了重大改革,由法国的塞恩一兹公司于1923年采用并 生产出含有96% —99% Tio2的颜料钛白。至于纯的Tio2的生产,是由美国的

硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原18页word

硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原 一、酸解方法 根据参与反应的硫酸浓度和最终反应产物的状态,钛铁矿酸解的方法有液相法、两相法和固相法三种。 1.液相法 采用55%-65%的硫酸,酸解反应在液相进行,反应温度为130℃-140℃,反应时间为12-16h,为了防止早期水解,酸比值(F)控制在3-3.2,直接得到硫酸钛溶液。 2.两相法 采用65%-80%的硫酸,反应温度为150-200℃,反应时间为6-8h,F值控制在1.8-2. 2,加热至有沉淀析出为止,所得产物呈糊状,加水浸取后,生成悬浮溶液,反应率达85%一90%。 3.固相法 采用80%以上的硫酸,反应剧烈迅速,在5-30min内完成,反应最高温度达250℃,由于硫酸的沸点为338℃,所以能够适应这一要求。所得产物为固相物,然后加水浸取为溶液,控制F值在1. 6-2. 0,最高酸解率可达97%。 二、固相法酸解的优点 液相法和两相法酸解的反应时间长,耗用硫酸多,钛铁矿的分解率低。与这两种方法比较,固相法具有下列优点: ①耗用硫酸量最少; ②反应最迅速,可减少加温时间,缩短生产周期,提高设备利用率和产量,节约燃料; ③酸解率最高; ④溶液F值比较低,有利于后期水解的进行;

⑤设备强度大,生产能力高。 正是由于固相法酸解的优点多,所以工业生产一般都采用固相法。 三、酸解发生的化学反应 钛铁矿的化学组成是偏钛酸亚铁(FeTi0 ),它是一种弱酸弱碱盐,能与 3 强酸反应,并能进行得比较完全。硫酸分解铁铁矿的反应一般认为是按下列反应式进行: 酸解后生成的硫酸钛和硫酸氧钛之间的比例,由酸解条件而定,从反应式(1)、反应式(2)可以看出,每生成lmol的硫酸钛,需要2mo1的硫酸,而每生成lmol的硫酸氧钛,只需要1 mol的硫酸。由此可见,硫酸过量得越多,越有利于反应的进行,且生成硫酸钛。 四、有效酸 在酸解产物浸取所得的钛液中,硫酸主要以三种形式存在: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,过剩的游离酸。由于无法单独测定与钛结合的酸和游离酸,只能测定这二者的总和,因此就把这两者的总和称为有效酸。 有效酸=与铁结合的酸+游离酸 同样的钛液,如果经过浓缩或稀释,其浓度变化了,但其性质仍没有变化。 五、酸比值及其影响因素,酸比值的高低将产生的影响 钛液中有效酸与总钛含量之比值称为酸比值,酸比值又称酸度系数,通常用F来表示: 从公式看,游离酸、与钛结合酸和总TiO 含量等三个因素会影响F值。 2 但是F值只是一个酸比值,它在很多情况下,并不能说明一些本质的问题。例如,钛液经过浓缩或稀释后,其总TiO 浓度和有效酸浓度变化了,但其性质和F值 2

钛白粉硫酸法生产工艺

本文由0305016230贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 TiO2 硫酸法钛白工艺 Ti-Cons Dr. Jendro und Partner Jendro, Weiland und Partner Management Consultants 总体工艺 硫酸法工艺 (基础原料基础原料) 基础原料 后处理 (TiO2 颜料颜料) Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- TiO2 硫酸法钛白工艺–第2頁 概括 尾气 矿石 H2SO4 原料, 原料 TiO2 钛渣 H2SO4 废酸浓缩 尾气处理 原料酸解及沉降 过滤及结晶 水解及偏钛酸净化 煅烧 绿矾 (1) 未酸解微颗粒 尾气钛白基料进入后处理 (1) 如果使用 TiO2 钛渣则不需结晶钛渣, Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- 排放、废料副产品 公辅原料中间产品 TiO2 硫酸法钛白工艺–第3頁 原料酸解及 钛矿, 钛矿 TiO2钛渣燃料燃烧器空气硫酸 (H2SO4) 90-98% 废铁 (Fe) 硫酸(H2SO4) ~ 33% 和 ~ 5-19% 酸解罐水 (H2O) 矿石粉碎 烟囱 搅拌) 空气 (搅拌搅拌黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 及固体 去沉降 Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- 概括 TiO2 硫酸法钛白工艺–第4頁 沉降 黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 及固体 从酸解来 聚合物添加剂 沉降压滤机精滤 未酸解细颗粒去填埋 黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 去水解

硫酸庆大霉素生产工艺流程图

硫酸庆大霉素生产工艺 一、硫酸庆大霉素产品说明 1、产品名称及化学结构 1.1产品名称:硫酸庆大霉素(Gentamycin sulfate ) 1.2化学结构: 1. 2.1结构式: ·2H 2SO 4 C 1: R 1=R 2=CH 3 C 2: R 1=CH 3 R 2=H C 1a : R 1=R 2=H 1.2.2分子式: C 1: C 21H 43N 5O 7=477.61 C 2: C 20H 41N 5O 7=463.58 C 3: C 19H 39N 5O 7=449.55 1.2.3分子量: C 1: 477.61 C 2: 463.58 C 3: 449.55 C 1、C 2、C 1a 为硫酸庆大霉素的三个组分,各组分与2个分子的硫酸相结合,其成分折干效价为590μ/ml 以上。 2、理化性质 2.1性状:白色或类白色粉末,吸水性强,稳定性高,易溶于水,不溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。 2.2比旋度:+1070~ +1210 3、产品质量标准 (查药典) 二、原材料、包装材料质量标准及规格 1、发酵部分 O O N H R 1R 2N H 2O O O H N H O H C H 3N H 2O H N H 3

三、生产方法及原理简介 硫酸庆大霉素的生产是以绛红色小单孢菌()2号作为庆大霉素生产用菌种,在蒸汽消毒的培养基中不断扩大培养、发酵,通过菌种的次级代谢分泌出具有抑菌活性的庆大霉素。用离子交换树脂提取出菌分泌的活性物质,经精制、转盐生产出硫酸庆大霉素原料药。用以制成各种硫酸庆大霉素制剂,应用于临床治疗。 四、硫酸庆大霉素生产工艺流程图及操作条件 硫酸庆大霉素的生产过程主要包括以下四个部分:发酵生产、提取、精制、无菌压缩空气、无菌喷雾干燥。

硫酸法钛白粉水洗及水循环膜处理工艺探讨

硫酸法钛白粉水洗及水循环膜处理工艺探讨 在目前的化学生产方法中大多数企业采用的是水洗工序硫酸法进行生产,而在水洗硫酸法中经常用到的材料就是钛白粉材料,对于钛白粉来说,是在生活中影响比较深的一种工序问题,面对以往的化学材料来说,在制作的过程中排水量比较大,在粉体上流失比较严重,这样一来,就会严重阻碍了钛白粉制作的发展。 标签:钛白粉;硫酸法;膜处理 目前,中国的钛白粉工艺大多是起源于刚建立的阶段,在以往最早的时候,就出现了一批钛白粉制造企业,这是采用硫酸法生产钛白粉进行制造,其实在这其中二氧化钛就算钛白粉,是一种比较好颜料,在亮度上也比较高,当然在日常生活中使用的比较广泛,然而在硫酸法的工艺过程中,经常会出现水解产物中偏钛酸工艺手法,这是因为在该手法中,会出现大量的可溶性杂质以及游离硫酸,所以说,如果这些化学杂质出现问题的话,那么会直接影响到对二氧化钛的使用率,最后会对偏态算的水洗工序产生影响。 1、分析硫酸法钛白粉生产的发展情况 1.1对钛白粉生产的情况 从以往的时候,全球钛白粉生产的排名在美国旗下就经营了近百年的时间了,主要还是以独立的形式存在的,自然也会结束了对钛白粉的杜邦时代。但是在中国看来,钛白粉的生产比较快速,同时也造就了全球钛白粉生产格局的变化,在按照世界排名来说,就是以中国为主的硫酸法钛白粉生产商以及占有率一般的材料进行发展。 1.2对钛白粉生产的方法使用 钛白粉它是作为工业生产分为氯化法和硫酸法。①氯化法所采用的就是度钛原料氯化中产生的氯化钛的中间物质,再一个就是对四氯钛氧化转变成钛白时的氧化工序中就会形成氯气,这样在分离后就会得到氯气中间的产物,还可以直接进行提取,这是作为目前北美生产的方法之一。除了杜邦公司以外,对于其余生产使用的钛原料就是为富集钛矿的高钛渣或者是人造金红石,来生产出比较高的成本。②硫酸法就是采用对硫酸分解钛原料生成的硫酸氧钛,然后在沉淀的偏钛酸的水解中进行加工,这是因为浓度低没有办法直接进行使用。 1.3硫酸法 硫酸法是以钛铁矿和浓硫酸为主要原料,首先将钛铁矿与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸钛、硫酸氧钛和硫酸亚铁组成钛液,钛液经去除泥浆、硫酸亚铁等杂志后,硫酸氧钛水解生成偏钛酸,再经过水洗除铁,偏钛酸经煅烧转变为二氧化钛颗粒,最后粉碎就得到钛白粉产品。

常见的钛白粉的生产工艺流程

常见的钛白粉的生产工艺流程 硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述: 硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎 将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉,并送到储存和计量钛矿粉的料仓。硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解 用浓硫酸分解钛矿,制取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁(FeTiO3),是一种弱酸弱碱盐,可以用强酸把它分解。用过量的酸就能使反应进行到底。由于这个反应是一个放热反应,最高温度可以达到250℃,因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。在酸分解的过程当中,矿粉当中的各种杂质大部分也被分解,生成相应的可溶性硫酸盐,并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中,形成黑钛液。为了除铁,用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁,同时,为了避免亚铁的再一次氧化,还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。 硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降 酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系,含有可溶性杂质和不溶性的杂质。铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质,在结晶或水解、水洗的过程中除去。不溶性杂质中的大多数,如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物,以及一些早期水解了的钛,虽然数量并不大,但具有很高的动力稳定性,需要另外加沉降剂,强化沉降澄清过程。 硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣 经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛,为保证收率,要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素,不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。 硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶 结晶有两种方式:冷冻结晶和真空结晶。FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。因此,在组成一定的钛液中,FeSO4的溶解度随温度的降低而降低,本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。 5.1 冷冻结晶是利用制冷介质(液氨或者氟利昂或者溴化锂等)的蒸发带走热量,使冷冻盐水温度降低,通过盘管换热,从而使钛液的温度降低下来,造成FeSO4 处于过饱和状态,过饱和的部分便以含七个结晶水的FeSO4?7H2O的形式结晶析出,同时带出部分结晶水,然后将其分离除去。 根据溶液绝热蒸发的原理,利用闪蒸的方式使钛液中的水分快速绝热蒸发,吸收钛液的热5.2 量从而使钛液的温度降低,造成FeSO4 处于过饱和状态,过饱和的部分便以含七个结晶水的 FeSO4?7H2O的形式结晶析出,同时带出部分结晶水,然后将其分离除去。 硫酸法生产钛白粉步骤6、钛液压滤 沉降后的钛液当中还有一些肉眼看不到的悬浮杂质,这些杂质如果不除去的话,将会影响到成品的色相。因此,必须要进行精密过滤。利用板框压滤机,并以木炭粉(或者硅藻土、珍珠岩)为助滤剂进行压滤,利用木炭粉的强吸附作用进一步除去钛液中的不溶性杂质,达到净化的目的。 硫酸法生产钛白粉步骤7、浓缩 浓缩是为了将钛液的浓度提高到水解所要求的指标。钛液的沸点较高,已经高于钛液水解的临界温度,因此,钛液的浓缩必须在较低温度下进行。利用溶液在真空状态下沸点降低的原理,在低温下使钛液沸腾,将钛液中的水分蒸发掉,使精滤后的钛液浓度得以提高,以符合水解要求。 硫酸法生产钛白粉步骤8、水解 钛液的水解是二氧化钛从液相(钛液)重新转变为固相的过程。钛液具有普通离子溶液的性质,在PH值>0.5时便发生水解。更重要的是,钛液具有胶体溶液的性质。在游离酸很高的情况下,使其维持沸腾状态也会发生水解反应,这是我们制取一定应用性能和制品性能的水合二氧化钛的依据。通过控制加热的速度,使钛液按照需要的水解速度发生水解反应,生成我们需要的水和二氧化钛粒子。 硫酸法生产钛白粉步骤9、水洗

【完整新编】年产5万吨硫酸法钛白粉生产工艺设计实现可行性方案

年产5万吨硫酸法钛白粉生产工艺设计 可行性方案

摘要 本设计介绍了钛白粉的性质、用途、发展趋势、及各种钛白粉的生产方法并做相应的比较,最终采用目前国内普遍使用并且技术比较成熟的酸解法。 本设计的目的是完成年产5万吨酸解法钛白粉(金红石型)生产工艺设计,其中包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、主要设备的选型、生产过程中的三废处理以及废副产品的利用。 关键词:钛白粉;硫酸法;水解;工艺计算

目录 第1章概述 (1) 1.1 钛白粉的性质 (1) 1.2 钛白粉的用途 (2) 1.3 当前钛白粉生产质量标准 (4) 1.4 全球钛白的发展情况 (6) 1.4.1 国际钛白粉生产发展史 (6) 1.4.2 世界钛资源分布情况 (6) 1.5 国内钛白粉的发展情况 (8) 1.5.1 国内钛白粉生产发展史 (8) 1.5.2 我国钛矿的分布情况 (9) 1.5.3 国内钛白粉行业的发展前景 (9) 1.6 钛白粉生产工艺的比较及选择 (10) 1.7 国内外钛白粉的主要生产厂家 (11) 1.7.1 国外主要生产厂家 (11) 1.7.2 国内主要生产厂家 (13) 1.8 设计的目的及内容 (14) 第2章酸解法钛白粉生产工艺流程设计及主要工段介绍 (15) 2.1 反应原理 (15) 2.2 工艺流程方框图 (15)

2.3.1 酸解工段 (18) 2.3.2 浓缩工段 (20) 2.3.3 晶种的制备工段 (21) 2.3.4 水解工段 (23) 第3章酸解法生产钛白粉的工艺计算 (26) 3.1 物料衡算 (26) 3.1.1 原料计算(以生产1吨100 %TiO2计) (26) 3.1.3 结晶过程的物料衡算 (32) 3.1.4 过滤过程物料衡算 (32) 3.1.5 浓缩过程物料衡算 (34) 3.1.6 水解过程中的物料衡算 (35) 3.2 能量衡算(以生产1吨100 %TiO2计) (36) 第4章主要设备计算及选型 (41) 4.1 沉降池选型 (41) 4.2 蒸发器选型 (41) 4.3 水解罐选型 (41) 4.5 主要设备一览表 (42) 第5章污染物治理及废副产品的利用 (44) 5.1 废气的治理 (44) 5.2 废水的治理 (45) 5.3 废渣的处理 (46)

硫酸法钛白粉产生的废物处理方法

硫酸法钛白粉产生的废物处理方法 作为矿物加工的无机化工产品钛白粉的生产,应该说从1918年的硫酸法开始,到氯化法的研究直至1958年的工业化生产,始终伴随着大量废副处理之问题。无论硫酸法还是氯化法,分离过程均是无机化工的本质。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;这是社会进步的必然结果。20世纪80年代,在发达国家硫酸法钛白粉、氯化法钛白粉生产的质量已经满足应用的发展并与其同步。进人90年代,绿色运动,环保法规迫使生产者进步,废副处理及排放必须达到法规之要求。技术的进步也使此类问题总是迎刃而解。其废气、废渣、废水已经做到达标排放,或加工成其他产品。对废酸的处理和加工,国外成功的方法费用较高,在100-180$/t钛白粉左右;而且前国内多数未处理,惟一的某厂引进的装置处理费用与国外相比,也仅在其下限,但不能连续生产,也不能满足其废酸生产量。 (1)废水酸解尾气吸收废水,偏钛酸洗涤稀酸用石灰中和生产石膏用于建材原料。 (2)废酸经预处理除铁浓缩,返回生产中,或用于其他需要硫酸原料的化工生产上。 (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、磁性铁氧体或生产硫酸。 (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.全球硫酸法钛白粉废酸处理与综合利用概况 硫酸法钛白粉生产工艺自1918年到现在已有八十多年的历史,长期的研究与改进使其工艺已趋于完善,除操作工艺、控制手段和设备选用不同外,各公司的主要流程基本上是一致的。硫酸法的特点是原料(钛铁矿、硫酸)资源丰富,廉价易得;工艺技术成熟,设备简单,易于操作管理。缺点是工艺流程长,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,硫酸法钛白粉生产工艺引人不同的改进方法,对废酸、废水、废气进行综合开发治理,使硫酸法与氯化法在环保上不再有更大差别。 在用硫酸法生产钛白粉时,无论采用钛精矿作为原料,还是采用高钛渣为原料生产钛白粉均要产生大量的稀硫酸。因工艺分离技术的不同,所产生的稀硫酸的量和含量也有所不同。每生产It钛白粉平均要副产浓度20%左右的废硫酸6-8t。 2.具有代表性的废酸浓缩工艺 (1)芬兰技术芬兰Ruma-Repola公司是芬兰一家大的国营工程公司。公司下属五个部门,Rosenlew工程部致力于工业环境保护工程技术,专长为工业废水和废酸的治理。据称,他们提供的蒸发设备占世界蒸发量的50%,为世界第一。 Rauma公司的浓缩装置,已在德国、芬兰等国的钛白粉生产厂中应用。据介绍,1981年在德国(原西德)拜耳公司建立一套中试装置,采用强制循环,废酸终点浓度为65%。1982年按中试工艺,建了一个三段蒸发的浓缩装置,每小时处理量为30t,生产78%酸。 1987年再次为拜耳公司提供一套更大的废酸浓缩装置,蒸发量为58t/h,且设备材料方面做了很大的更新,采用玻璃钢衬聚氯乙烯材料,该装置1989年已投产。 1989年又为芬兰科米拉公司在波里的钛白厂建立一套废酸浓缩装置。 在我国,Rauma公司曾经洽谈向淄博临淄有机化工厂、保定第二化工厂的糠醇车间提供废酸浓缩装置。据称,还为甘肃404厂15 OOOt/a钛白车间提供钛液浓缩、真空结晶等设备。由于其他原因而未实施。 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术进行交流。他们介绍了20%废酸经一段蒸发浓缩至70%以及20%废酸分三段蒸发至70%的浓缩装置。鉴于一段蒸发的两条线和三段蒸发的一条线报价仅差20多万美元,而一段蒸发每蒸发It水需耗1. 2t蒸汽,三段蒸发仅耗蒸汽0. 7t(见下图)。因此,南京油脂化工厂曾打算引进该技术,并由化三院提供可行性研究报告,l0kt/a钛白粉扩改建工程项目,后未实施。

制作硫酸的工艺流程

二、工艺流程说明 本生产装置为50kt/ a硫铁矿制酸,封闭酸洗净化,(3+2)二次转化二次吸收。硫铁矿经原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸工段等工序,其工艺流程详尽介绍如下: (一)原料岗位 在原料厂房内,经料斗至1#皮带入破碎机后经2#皮带至筛分,筛分后经3#皮带至大倾角皮带再至供料皮带进入沸腾炉料斗,料再由沸腾大炉料斗喂入沸腾炉。 (二)焙烧岗位 硫铁矿在沸腾炉内与空气鼓风机鼓入的空气在进行沸腾焙烧,焙烧出的高温炉气含SO2在12-13%,由炉顶侧向引出,沸腾层温度控制在800-850℃,经炉气冷却器冷却,沉降部分粉尘后再进入旋风除尘器进行除尘,同时SO2炉气降温至350℃左右再进入电除尘器进行除尘。 (三)电除尘器 来自焙烧工段的炉气,炉气温度约在350℃左右,含尘量约在30g/NM3,进入电除尘器,炉气中的微小尘粒受电场力的作用,经电离、荷电分别向阴极,阳极移动,并沉积于放电极线上和集尘极板上,通过振打,掉落至集灰斗,由溢流螺旋排灰机排出,炉气净化到含尘0.2g/NM3。进入净化工段。 (四)净化工段 净化采用内喷文氏管——泡沫塔——间冷器——电除雾器封闭稀酸洗净化流程。 来自电除尘器的炉气,炉气温度约在300℃左右,含尘量约在0.2g/NM3,首先进入内喷文氏管,炉气在喉管内以50米/秒气速冲击送入稀酸,使稀酸雾化,气体与液体充分接触,炉气温度降到65℃左右,炉气中大部分灰尘、砷、氟等杂质被除去。经增湿后的炉气进入泡沫塔进一步洗涤、冷却,炉气温度降至50℃左右,进入间冷器。炉气在间冷器内与水间接冷却,换热使炉气温度降至35℃以下,炉气中的热量绝大部分在此设备移出系统。进入电除雾器进一步除去残余的灰尘和酸雾,使炉气中酸雾<0.03g/NM3,砷<1.0mg/NM3,氟<3.0mg/NM3,净化后的炉气进入干燥塔。 由内喷文氏管流出的洗涤稀酸,温度60-65℃进入斜管沉降器,进行固液分离,清液回循环槽,斜管沉降器底部定期排出的酸泥及少量稀酸流至中和槽用石灰中和处理。 出泡沫塔的稀酸经脱气塔,回循环槽,循环使用。间冷器循环酸泵,根据间冷器降温情况间断启用。 因炉气带走的水份及排出的少量稀酸,所以净化工序应相应的补充水量,以保持净化系统的水平衡。(五)转化工段 转化采用(3+2)式,ⅢⅠ-ⅤⅣⅡ换热流程。从净化岗位经干燥塔,干燥塔除沫器的SO2炉气进入转化工段SO2风机,依次进入Ⅲa,Ⅲb,I换热器管间换热升温,再进入电炉,到转化器一段催化剂层进行反应,控制一段进口温度在415-420℃,反应后SO2、SO3高温炉气进入第I换热器管内与来自第Ⅲb的换热器管间的SO2炉气换热降温,控制二次进口炉气温度为455-460℃之间,入二段催化剂层进行反应,反应后的SO2,SO3转化气进入Ⅱ换热器管内与来自Ⅳb换热器管间二次转化炉气进行换热,降温,控制三段进口炉气温度在435-440℃之间,进转化器三段催化剂层进行反应。反应后SO2,SO3转化气经第Ⅲb,Ⅲa换热器管内与管外来自SO2风机出口炉气进行换热,降温至160℃左右进入第一吸收塔进行吸收。吸收SO3后的炉气经一吸塔金属丝网除沫器,依次进入Ⅴa,ⅤbⅣ换热器,进入Ⅱ换热器管间换热升温,再进入二转电炉,到转化器第四段催化剂层进行反应,控制四段进口温度415-420℃,反应后的SO3炉气进入第Ⅳ换

钛白粉生产工艺技术

钛白粉生产工艺技术阅读次数:2533 一、???????????? 概述(Introduction) 自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来,至今已有80多年的生产和商业使用历史。钛白粉生产方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应进行酸解反应,得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑煅烧产出TiO2。硫酸法以间歇法操作为主,生产装置弹性大,利于开停车及负荷调整。但其工艺复杂,需要近二十几道工艺步骤,每一工艺步骤必须严格控制,才能生产出最好质量的钛白粉产品,并满足颜料的最优性能。硫酸法既可生产锐钛型产品,又可生产金红石型产品。 氯化法是用含钛的原料,以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛,经精馏提纯,然后再进行气相氧化;在速冷后,经过气固分离得到TiO2。该TiO2因吸附一定量的氯,需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简单,但在1000℃或更高条件氯化,有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、四氯化钛的高腐蚀需要解决,再加上所用的原料特殊,较之硫酸法成本高。氯化法生产为连续生产,生产装置操作的弹性不大,开停车及生产负荷不易调整,但其连续工艺生产,过程简单,工艺控制点少,产品质量易于达到最优的控制。再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结,其TiO2原级粒子易于解聚,故所所以在表观上人们习惯认为氯化法钛白粉产品的质量更优异 硫酸法与氯化法的优势比较于下表: 表一、硫酸法和氯化法优劣比较表

一、??????????? 钛白粉原料来源及加工(Raw materials for T iO2 pigment manufacture) 主要有两种具有经济开采利用的钛矿—岩矿和砂矿。如图二所示、多数钛矿在其适合用于钛白粉颜料加工之前,需要进行浓缩与富集、或用其他的加工方法以提高TiO2在原料中的含量。采用通常的选矿方法如重选、磁选、静电选等进行选矿,进一步的加工是电炉冶炼成高钛渣和铁还原与化学处理生产人造金红石。 三.??? 钛白粉生产工艺技术(TiO2 pigment manufacturing technol ogy) 1、硫酸法生产工艺技术(Sulfate technology) 如图一、所示,硫酸法技术的主要工艺步骤是: ●TiO2原料用硫酸酸解; ●沉降,将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中分离出来; ●水解硫酸氧钛以形成不溶水解产物或称偏钛酸; ●煅烧除去水份,生成干燥的纯TiO2。 若采用的最初原料配料的铁含量高或钛含量低时,则要在净化和水解之间

硫酸法生产钛白粉煅烧工艺解析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/911822751.html, 硫酸法生产钛白粉煅烧工艺解析 作者:王方郝静静 来源:《商情》2014年第51期 摘要煅烧是钛白粉生产中水解工序后操作要求最严的工序,煅烧过程中的物理变化直接 影响到成品的光学性质和颜料性能,就煅烧温度、煅烧时间、煅烧强度、煅烧气氛对钛白粉质量影响来探讨解析。 关键词钛白粉煅烧 一、水合二氧化钛的煅烧过程 煅烧用的回转窑通常是钢壳内衬优质高铝耐火砖,回转窑的长径比一般为12~20︰1。物料进入回转窑后首先是脱水过程,由于水合二氧化钛中含有化学结合水,因此脱水过程在100~300℃区间。水合二氧化钛中吸附有大量的硫酸根,需要通过煅烧除去,一般脱硫温度500~800℃之间。经过脱水和脱硫后的水合二氧化钛,随着在回转窑内的转动而位移至粒子成长和晶型转化的高温区,首先是原来不定晶型的水合二氧化钛转变成锐钛型二氧化钛,同时粒子开始长大,当温度达到950℃左右,锐钛型开始转化成金红石型。最后物料落入冷却窑(筒)中,通过风冷或水冷后送入粉碎工序。 二、煅烧钛白粉出现色变的原因及其防止色变现象的方法 在生产锐钛型钛白粉时,经常遇到煅烧落窑品或经粉碎成钛白粉后,表面层在日光下出现色变现象,由白色变成浅灰色或浅黄色。原因是: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,造成晶格变形所引起。为防止色变发生:①使用定点矿源,以控制钛矿里的杂质含量;②将偏钛酸进行漂白处理,以降低铁杂质的含量;③增加盐处理剂磷酸的用量,以掩蔽铁杂质;④调节煅烧窑内的气氛,以避免金红石型晶体的产生;⑤从回转窑出来的半成品是以大块晶体形式存在,应让其缓慢冷却,以松弛Ti02的晶格。 三、煅烧温度与煅烧强度 煅烧温度与煅烧强度是影响煅烧产品质量的主要因素。煅烧强度包括煅烧温度和煅烧时间,它是煅烧温度和煅烧时间的函数。把握好煅烧温度和煅烧时间不仅产品白度好、消色力、遮盖力高,吸油量低、耐候性也好,产品颗粒软硬适中,否则就很难兼顾上述所有的颜料性能,因此在煅烧操作时不仅要使物料达到一定的温度,还要保证物料在这一区域停留的时间,不能太长也不能太短。通常遮盖力、消色力和耐候性随煅烧温度的提高而提高,但温度过高或在高温区间停留时间过长,粒子变硬、白度下降泛黄变灰;温度过高有时也会造成二氧化钛晶格脱氧而带灰相。相反如果煅烧温度较低,表面上对干粉白度可能有一点好处,粒子也较松软

硫酸法钛白粉

1 引言 1.1 本课题的意义 随着钛白粉的生活中的广泛应用,钛白粉的生产总量已成为社会消费水平的重要参考标志。它广泛应用于各种结构表面涂料、塑料及弹性体、印刷油墨、纸张涂层和填料、陶瓷、玻璃、催化剂、涂布织物等行,因此钛白粉的生产备受各工业发达国家的重视。钛白粉目前是最佳的无可替代的无机化工颜料料,我国的钛白粉行业面临严峻考验。1.2 国内外发展状况 目前钛白粉的生产主要有氯化法和硫酸法两种工艺,我国主要应用硫酸法生产钛白粉。其中,硫酸法是以钛铁矿为原料用硫酸分解,然后除铁后经水解而制得。氯化法是以金红石或高钛渣为原料,经氯化生产四氯化钛,然后在高温下氧化而制得。目前世界上 47%的工厂采用硫酸工艺生产,53%的工厂采用盐酸工艺生产。 1.2.1 钛白粉生产方法 硫酸法生产 硫酸法是挪威在1916年首次实现工业化的。主要步骤:1.二氧化钛原料用硫酸酸解2.沉降"将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中分离出来3.水解硫酸氧钛以形成不水解产物或称偏钛酸4.煅烧除去水分,生产干燥的纯二氧化钛5.后处理,进行无机物和有机物包膜主要流程是:1、研磨2、酸解3、沉降4、洗渣5、结晶6、钛液压滤7、浓缩8、水解9、水洗10、漂白11、盐处理12、煅烧13、粉碎和包装。 氯化法生产 氯化法是将天然金红石或高钛渣原料与焦炭或石油焦混合后进行高温氯化,生成四氯化钛,再经高温氧化生成二氧化钛,最后经过滤、水洗、干燥和粉碎而得到钛白粉的。 1.2.2 国内外发展状况 我国硫酸法钛白粉生产经过三十多年的努力,虽然有了较大的发展,但与国外先进水平相比,仍存在着生产技术落后、生产规模小、产品档次低、产品质量不稳定等诸多差距,尤其是高档金红石型钛白粉。在生产技术上,国外以氯化法为主,而我国基本上都是硫酸法生产;除几家引进国外硫酸法钛白粉生产技术的厂家外,我国大部分钛白生

稀土分离冶炼工艺流程图

白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂,已查明有73种元素,170多种矿物。其中,铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种,约占总数的35%。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图

钐铕钆富集物 氧化钕 少钕碳酸稀土 分组氯化稀土 碳酸铈 酸铈 石油催化裂化剂 汽车催化净化剂剂 氧化镧 氧化铈 氧化镨 氧化钕 氧化镝 氧化铕 氧化釓 氧化铽 氧化钐 重稀土富集物 矿石粉碎 铁精矿 稀土精矿 氯化稀土 萃取稀土 碳酸稀土 硫酸体系萃取 稀土合金 稀土硅铁 盐酸体系萃取 转型 钍产品 金属镧 金属铈 金属镨 金属钕 金属镝 金属钐 熔盐电解 电池级 混合稀 土金属 钕铁硼永磁体 抛光粉 荧光粉 磁致冷材料 存贮光盘 稀土玻璃 镍氢 电池 钐钴永磁体 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自 行车 磁悬浮 磁选机

稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点,是稀土精矿工业上常用的分解方法,广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂,属于难处理矿,其典型的主要成分(%)为: RE2O350~55,P2.5~3.5,F7~9,Ca7~8,Ba1~4,Fe3~4,ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低,冶炼的防护要求不高,适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423~673K温度时,稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为: 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是: 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出,获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比,即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5~2.5、分解温度503~523K、水浸出液含RE2O350~70g/L时,钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度 413~433K、水浸出溶液含游离硫酸50%时,主要是钍进入溶液,大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2~1.4、分解温度573~623K、水浸出液含RE2O350g/L时,则稀土进入溶液,钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件,就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土,主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后,送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493~,523K,焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带,氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高,过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时,炉料温度达到623K左右,并形成 5~10mm的小粒炉料,称为焙烧料,从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3%~7%,直接落入水浸槽中溶出稀土,而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03~0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L,酸0.1~0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂,预先用氨皂化,然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子,稀土负载有机相用含 HCl6mol/L溶液反萃稀土,制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为 7.5~8.0,含RE2O310mg/L左右,稀土萃取率超过99%。盐酸反萃液含RE2O3250~270g/L,含游离酸 0.1~0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/%)为:RE2O3约46,Fe0.01,P0.003,Th0.0002,SO42-<0.01,Ca1.25,NH4+1~2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年

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