專利名稱：水合二氧化鈦連續(xù)過(guò)濾洗滌的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超細(xì)或微細(xì)顆粒連續(xù)過(guò)濾洗滌的方法。特別是關(guān)于水合二氧化鈦的連續(xù)過(guò)濾洗滌方法。
背景技術(shù)：
硫酸法鈦白生產(chǎn)過(guò)程中，硫酸氧鈦水解得到的水合二氧化鈦，含有大量的硫酸亞鐵等雜質(zhì)，由于水合二氧化鈦顆粒極細(xì)，洗滌過(guò)濾效率很低。工業(yè)過(guò)程大多采用葉濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾洗滌，該方法設(shè)備投資大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，洗滌間歇操作，洗滌效率低，洗滌耗水量大，洗滌過(guò)程每噸鈦白粉產(chǎn)生40 70噸洗滌廢水。中國(guó)專利CN1032925A公開(kāi)了一種二氧化鈦水合物的連續(xù)洗滌方法和設(shè)備，該方法為了提高水合二氧化鈦的沉降性能，通過(guò)加入絮凝劑加速顆粒的沉降，由于絮凝劑的加入降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，因此未見(jiàn)在工業(yè)上推廣應(yīng)用。中國(guó)專利CN1248969C公開(kāi)了一種采用膜分離洗滌器洗滌除去水合二氧化鈦中的硫酸亞鐵雜質(zhì)，該方法為間歇操作，生產(chǎn)效率低，過(guò)濾過(guò)程不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)高效、洗滌水消耗小、無(wú)需添加絮凝劑的水合二氧化鈦連續(xù)過(guò)濾洗滌的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的水解得到的水合二氧化鈦經(jīng)過(guò)濾除去大部分硫酸亞鐵后，由水合二氧化鈦懸浮液打漿配成固含量為5% 30%待洗滌料漿；將待洗滌料漿持續(xù)加入到起固液分離作用的多級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置；所述連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置由2 12級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器串聯(lián)而成，所述的待洗滌料漿在第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器加入，洗滌用清水在連續(xù)過(guò)濾洗滌器的最后1級(jí)加入，第1級(jí)過(guò)濾后的洗滌清液一部分去廢水處理，另一部分洗滌清液循環(huán)用于水合二氧化鈦懸浮液打漿，最后1級(jí)得到的洗滌完成料漿經(jīng)過(guò)濾濃縮后去后處理；除第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器外的其余各級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器出來(lái)的洗滌清液均經(jīng)泵逐級(jí)打入前一級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器作為洗滌液，料漿則逐級(jí)順流流動(dòng)，洗滌水與料漿在各級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器之間呈逆流流動(dòng)。本發(fā)明優(yōu)選的待洗滌料漿固含量(即顆粒的質(zhì)量百分比濃度)在30% 50%之間。連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置優(yōu)選由4 10級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器串聯(lián)構(gòu)成。各級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器內(nèi)料漿的固含量可以在5% 30%范圍內(nèi)變動(dòng)。除第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器外每級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器由料漿泵與連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備組成；第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器由連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備構(gòu)成。連續(xù)過(guò)濾洗滌設(shè)備選自膜過(guò)濾洗滌器、圓盤過(guò)濾洗滌器或板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)等其它對(duì)鈦白粉具有較好過(guò)濾洗滌效果的連續(xù)過(guò)濾設(shè)備。連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置也可以為膜過(guò)濾洗滌器、圓盤過(guò)濾洗滌器、板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)等設(shè)備中的一種或幾種組合。發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，清水與待洗滌料漿的體積比優(yōu)選為1 20 1，最優(yōu)選3 10 1時(shí)，可以得到良好的洗滌及較佳用水結(jié)合效果。本發(fā)明通過(guò)采用串聯(lián)組合而成的高效過(guò)濾多級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置，可以實(shí)現(xiàn)水合二氧化鈦的連續(xù)過(guò)濾洗滌。由于采用膜過(guò)濾洗滌器、圓盤過(guò)濾洗滌器、板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)，可以分離粒徑較小的料漿，同時(shí)具有較高的過(guò)濾通量。本發(fā)明具有如下的有益效果，1、可以實(shí)現(xiàn)水合二氧化鈦的連續(xù)過(guò)濾洗滌，洗滌水消耗小、更重要的是無(wú)需添加絮凝劑，在有效提高水合二氧化鈦的沉降性能的同時(shí)，較好的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量；2、采用多級(jí)逆流過(guò)濾洗滌，實(shí)現(xiàn)了洗滌水與固體物料的逆流接觸，可以使洗滌水的消耗降低30% 70%，極大地減少了洗滌過(guò)程廢水的排放；3、過(guò)濾洗滌的固含量低，洗滌效率高，過(guò)濾通量大，減少了設(shè)備投資；4、過(guò)濾洗滌過(guò)程為連續(xù)操作，可實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)控制，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，該方法也適合于其它超細(xì)顆粒、微細(xì)顆粒的過(guò)濾洗滌。


附圖為本發(fā)明采用的4級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌的流程示意圖。洗滌級(jí)數(shù)的增加可如圖在第3級(jí)后依次增加連續(xù)過(guò)濾洗滌器的數(shù)量與循環(huán)泵的數(shù)量。以下為圖號(hào)說(shuō)明。1，2，3，4-分別為第1級(jí)、第2級(jí)、第3級(jí)、第4級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器；5,6,7-分別為第2級(jí)，第3級(jí)，第4級(jí)洗滌清液(即濾液，以下同)的循環(huán)泵；8,9,10，11-分別為第1級(jí)、第2級(jí)、第3級(jí)、第4級(jí)連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備的濾液出 Π ；12-第4級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的濾液進(jìn)入第3級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的循環(huán)管道；13-第3級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的濾液進(jìn)入第2級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的循環(huán)管道；14-第2級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的濾液進(jìn)入第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的循環(huán)管道；15-第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器與第2級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的料漿連接管道；16-第2級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器與第3級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的料漿連接管道；17-第3級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器與第4級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器的料漿連接管道；18-第4級(jí)連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備的料漿出口 ；19-第4級(jí)連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備的清水入口 ；A-待洗滌料漿；B-洗滌完成料漿；C-洗滌清液；D-清水。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明不限于實(shí)施例，其實(shí)施方式可以是發(fā)明內(nèi)容所述的任一種方式。實(shí)施例1
4
水解得到的偏鈦酸料漿含二氧化鈦176g/L，游離硫酸250g/L，硫酸亞鐵120g/L， 經(jīng)過(guò)濾除去大部分的硫酸亞鐵后，以10kg/h用水或第1級(jí)過(guò)濾后的清液配成含固量為30% 的料漿，連續(xù)加入到由4級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器串聯(lián)成的第1級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器，清水以80kg/h 連續(xù)加入到第4級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器，后一級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器過(guò)濾的清液經(jīng)泵逐級(jí)打入前一級(jí)過(guò)濾洗滌器作為洗滌液，料漿則逐級(jí)順流流動(dòng)，洗滌水與料漿在各級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器之間呈逆流流動(dòng)。第1級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器過(guò)濾后的大部分清液去廢水處理，部分清液循環(huán)用于打漿，由第4級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器出來(lái)的料漿經(jīng)進(jìn)一步濃縮后去后處理。該方法得到的水合二氧化鈦固相含鐵量小于120ppm。實(shí)施例2水解得到的偏鈦酸料漿含二氧化鈦176g/L，游離硫酸250g/L，硫酸亞鐵120g/L， 經(jīng)過(guò)濾除去大部分的硫酸亞鐵后，以10kg/h用水或第1級(jí)過(guò)濾后的清液配成含固量為15% 的料漿，連續(xù)加入到由8級(jí)膜過(guò)濾洗滌器串聯(lián)成的第1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器，清水以30kg/h連續(xù)加入到第8級(jí)膜過(guò)濾洗滌器，后一級(jí)膜過(guò)濾洗滌器過(guò)濾的清液經(jīng)泵逐級(jí)打入前一級(jí)膜過(guò)濾洗滌器作為洗滌液，料漿則逐級(jí)順流流動(dòng)，洗滌水與料漿在各級(jí)膜過(guò)濾洗滌器之間呈逆流流動(dòng)。第1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器過(guò)濾后的大部分清液去廢水處理，部分清液循環(huán)用于打漿，由第8級(jí)膜過(guò)濾洗滌器出來(lái)的料漿經(jīng)進(jìn)一步濃縮后去后處理，該方法得到的水合二氧化鈦固相含鐵量小于50ppm。實(shí)施例3水解得到的偏鈦酸料漿含二氧化鈦176g/L，游離硫酸250g/L，硫酸亞鐵120g/L， 經(jīng)過(guò)濾除去大部分的硫酸亞鐵后，以10kg/h用水或第1級(jí)過(guò)濾后的清液配成固含量為20% 的料漿，連續(xù)加入到由10級(jí)膜過(guò)濾洗滌器串聯(lián)而成的第1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器，清水以IOkg/ h連續(xù)加入到第10級(jí)膜過(guò)濾洗滌器，后一級(jí)膜過(guò)濾洗滌器過(guò)濾的清液經(jīng)泵逐級(jí)打入前一級(jí)膜過(guò)濾洗滌器作為洗滌液，料漿則逐級(jí)順流流動(dòng)，洗滌水與料漿在各級(jí)膜過(guò)濾洗滌器之間呈逆流流動(dòng)。第1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器過(guò)濾后的大部分清液去廢水處理，部分清液循環(huán)用于打漿，由第10級(jí)膜過(guò)濾洗滌器出來(lái)的料漿經(jīng)進(jìn)一步濃縮后去后處理，該方法得到的水合二氧化鈦固相含鐵量小于80ppm。實(shí)施例4水解得到的偏鈦酸料漿含二氧化鈦176g/L，游離硫酸250g/L，硫酸亞鐵120g/L， 經(jīng)過(guò)濾除去大部分的硫酸亞鐵后，以10kg/h用水或第1級(jí)過(guò)濾后的清液配成固含量為5% 的料漿，連續(xù)加入到由6級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾濃縮機(jī)串聯(lián)成的第1級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)，清水以100kg/h連續(xù)加入到第6級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)，后一級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)過(guò)濾的清液經(jīng)泵逐級(jí)打入前一級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)作為洗滌液，料漿則逐級(jí)順流流動(dòng)，洗滌水與料漿在各級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)之間呈逆流流動(dòng)。第1級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)過(guò)濾后的大部分清液去廢水處理，部分清液循環(huán)用于打漿，由第6級(jí)板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)出來(lái)的料漿經(jīng)濃縮后去后處理，該方法得到的水合二氧化鈦固相含鐵量小于 60ppmo實(shí)施例5水解得到的偏鈦酸料漿含二氧化鈦176g/L，游離硫酸250g/L，硫酸亞鐵120g/L， 經(jīng)過(guò)濾除去大部分的硫酸亞鐵后，以10kg/h用水或第1級(jí)過(guò)濾后的清液配成含固量為10%的料漿，連續(xù)加入到由1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器與4級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器或4級(jí)板片式過(guò)濾器串聯(lián)成的連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置，料漿在第1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器加入，清水以80kg/h連續(xù)加入到第5 級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器，后一級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器過(guò)濾的清液經(jīng)泵逐級(jí)打入前一級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器作為洗滌液，最后進(jìn)入第1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器，料漿則逐級(jí)順流流動(dòng)，洗滌水與料漿在各級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器之間呈逆流流動(dòng)。第1級(jí)膜過(guò)濾洗滌器過(guò)濾后的大部分清液去廢水處理， 部分清液循環(huán)用于打漿，由第4級(jí)圓盤過(guò)濾洗滌器出來(lái)的料漿經(jīng)進(jìn)一步濃縮后去后處理。 該方法得到的水合二氧化鈦固相含鐵量小于120ppm。
權(quán)利要求
1.水合二氧化鈦連續(xù)過(guò)濾洗滌的方法，其特征在于水解得到的水合二氧化鈦經(jīng)過(guò)濾除去大部分硫酸亞鐵后，由水合二氧化鈦懸浮液打漿配成固含量為5% 30%待洗滌料漿；將待洗滌料漿持續(xù)加入到起固液分離作用的多級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置；所述連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置由2 12級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器串聯(lián)而成，所述的待洗滌料漿在第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器加入，洗滌用清水在連續(xù)過(guò)濾洗滌器的最后1級(jí)加入，第1級(jí)過(guò)濾后的洗滌清液一部分去廢水處理，另一部分洗滌清液循環(huán)用于水合二氧化鈦懸浮液打漿，最后1級(jí)得到的洗滌完成料漿經(jīng)過(guò)濾濃縮后去后處理；除第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器外的其余各級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器出來(lái)的洗滌清液均經(jīng)泵逐級(jí)打入前一級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器作為洗滌液，料漿則逐級(jí)順流流動(dòng)，洗滌水與料漿在各級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器之間呈逆流流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于水合二氧化鈦懸浮液的固含量在30% 50%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置由4 10級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器串聯(lián)而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于除第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器外的每級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器由料漿泵與連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備組成；第1級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌器由連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述連續(xù)式過(guò)濾洗滌設(shè)備選自膜過(guò)濾洗滌器、圓盤過(guò)濾洗滌器或板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置采用圓盤過(guò)濾洗滌器、 板片式連續(xù)過(guò)濾洗滌機(jī)中的一種或兩種，與膜過(guò)濾洗滌器組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于清水與待洗滌料漿的體積比為1 20 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于清水與待洗滌料漿的體積比為3 10 1。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水合二氧化鈦連續(xù)過(guò)濾洗滌的方法，水解得到的水合二氧化鈦經(jīng)過(guò)濾除去大部分硫酸亞鐵后，打漿配成一定濃度的料漿，連續(xù)加入多級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置，洗滌用水在最后一級(jí)連續(xù)過(guò)濾洗滌裝置加入。該方法具有洗滌過(guò)濾通量大、洗滌效率高、無(wú)需加入絮凝劑、洗滌水用量少、過(guò)程連續(xù)操作、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等特點(diǎn)，該方法也適合其它微細(xì)或超細(xì)顆粒的洗滌。
文檔編號(hào)C01G23/047GK102424418SQ20111026432
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者劉平樂(lè), 李娜, 羅和安, 艾秋紅, 陸振榮, 黃榮輝 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)