一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置及方法，首先通過(guò)壓濾，使經(jīng)過(guò)表面處理后的鈦白粉漿料形成濾餅。隨后，將濾餅引入清洗罐，通入去離子水并攪拌均勻。在清洗罐后銜接膜分離系統(tǒng)，利用膜截留鈦白粉漿料同時(shí)，洗出可溶性離子。膜系統(tǒng)的濃液返回清洗罐，清液進(jìn)入離子交換混床?；齑驳脑偕亓髦燎逑垂蓿鳛橄礈焖俅位赜?。在膜分離系統(tǒng)后安裝在線電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀，當(dāng)膜分離系統(tǒng)出水中電導(dǎo)率達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，停止膜分離系統(tǒng)的工作，將清洗罐中鈦白粉漿料進(jìn)行二次壓濾，濾餅進(jìn)入后續(xù)處理工藝。本工藝流程簡(jiǎn)潔，不僅實(shí)現(xiàn)了去離子水的回用，減少了水資源的消耗，而且鈦白粉漿料品質(zhì)高。
【專利說(shuō)明】一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理后的鈦白粉漿料品質(zhì)高，實(shí)現(xiàn)了去離子水的回用，減少了水資源的消耗的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鈦白不僅是性能優(yōu)異的白色顏料，而且是重要的化工原料。它廣泛用于涂料、油墨、塑料、橡膠、造紙和化纖工業(yè)，此外還用于搪瓷、電器、電子原料等方面。目前國(guó)際上鈦白成熟的工業(yè)化生產(chǎn)方法普遍認(rèn)為只有硫酸法和氯化法兩種。氯化法生產(chǎn)工藝與硫酸法生產(chǎn)相比，具有流程短、連續(xù)化操作、單系列裝置規(guī)模大、三廢排放少等優(yōu)點(diǎn)，具有巨大的市場(chǎng)潛力。
[0003]氯化法制備鈦白粉的后期處理中，表面處理后的鈦漿液含有大量的可溶性鹽，傳統(tǒng)的壓濾處理，洗滌操作，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，一次循環(huán)的時(shí)間約2.5?3h。耗水量大，約20?25m3/t。洗滌效果差，濾餅的含濕量高，產(chǎn)品質(zhì)量一般。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理后的鈦白粉漿料品質(zhì)高，實(shí)現(xiàn)了去離子水的回用，減少了水資源的消耗的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置及方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置，所述裝置包括第一壓濾機(jī)、投料斗、強(qiáng)力分散器、第一攪拌罐、清洗罐、膜分離系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)、緩沖罐、第二攪拌罐、第二壓濾機(jī)。
[0006]離子交換系統(tǒng)包括離子交換混床、酸罐和堿罐；酸罐和堿罐均通過(guò)管道連接在離子交換混床上；
[0007]將需要處理的鈦白粉漿料進(jìn)行第一次壓濾的第一壓濾機(jī)通過(guò)管道連接投料斗，投料斗通過(guò)管道連接將第一壓濾機(jī)壓后的濾餅進(jìn)行打漿的強(qiáng)力分散器；
[0008]強(qiáng)力分散器通過(guò)管道連接將強(qiáng)力分散器打好鈦白粉漿料進(jìn)行攪拌的第一攪拌罐，強(qiáng)力分散器和第一攪拌罐上均開(kāi)有純水進(jìn)入的入口，純水進(jìn)入的入口通過(guò)管道連接純水水箱；
[0009]第一攪拌罐通過(guò)管道連接在清洗罐上，第一攪拌罐和清洗罐之間的管道上安裝有漿料抽出泵和閥門(mén)；
[0010]清洗罐通過(guò)管道連接后續(xù)工段的膜分離系統(tǒng)，膜分離系統(tǒng)上還安裝有濃液返回清洗罐的管道；
[0011]膜分離系統(tǒng)通過(guò)管道連接清液進(jìn)入的離子交換混床，離子交換混床通過(guò)管道連接在緩沖罐上；
[0012]清洗罐的底部通過(guò)管道連接有第二攪拌罐和第二壓濾機(jī)；
[0013]離子交換系統(tǒng)中的再生水通過(guò)管道回流至清洗罐。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例子中，所述清洗罐內(nèi)設(shè)置機(jī)械攪拌槳，轉(zhuǎn)速為50 ?150r/mino
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例子中，所述膜分離系統(tǒng)中的膜芯為陶瓷膜，PVDF膜或SIC膜組件，膜孔徑為0.01?lum。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例子中，所述第一壓濾機(jī)和第二壓濾機(jī)為隔膜壓濾機(jī)。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例子中，所述離子交換混床為填料由H型和OH型離子交換樹(shù)脂構(gòu)成的離子交換混床。
[0018]一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的方法，所述方法包括如下步驟:
[0019]步驟(I):將表面處理后的鈦白粉漿料首先在壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾；
[0020]步驟⑵:將步驟⑴中壓濾后的濾餅經(jīng)過(guò)投料斗，投加到強(qiáng)力分散器中，進(jìn)行打漿；
[0021]步驟(3):將步驟(2)中做好的鈦白粉漿料引入攪拌罐，在攪拌罐中攪拌器攪拌下，與去離子水充分混勻，形成稀釋后的清鈦白粉漿料；
[0022]步驟(4):將步驟(3)中的清鈦白粉漿料間歇地通過(guò)泵引入清洗罐清洗，并在清洗罐中投入去離子水；
[0023]步驟(5):將步驟(4)中的漿料通過(guò)泵間歇地引入膜分離系統(tǒng)；
[0024]步驟(6):將步驟(5)中的從膜分離系統(tǒng)中出來(lái)的濃液返回清洗罐中，清夜送入離子交換混床；通過(guò)[H]型[0H]型陰陽(yáng)離子樹(shù)脂對(duì)其中的溶解性鹽進(jìn)行脫鹽處理，形成再生水引入緩沖罐中；在膜分離系統(tǒng)的清液出口處設(shè)置一電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的清洗，清液電導(dǎo)率降低至所需指標(biāo)后，說(shuō)明鈦白粉漿料清洗干凈；將清洗罐中清洗干凈的漿料引入后續(xù)的第二攪拌罐中，并利用第二壓濾機(jī)，進(jìn)行壓濾操作，將洗滌后達(dá)標(biāo)濾餅送入后續(xù)處理工段。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例子中，所述電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀為電導(dǎo)率設(shè)置為50?80us/cm的電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例子中，所述步驟￠)中的經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的具體時(shí)間范圍為20-40分鐘。
[0027]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明通過(guò)壓濾與膜處理以及離子交換混床的三種工藝的結(jié)合，提高產(chǎn)品品質(zhì)，減少生產(chǎn)周期以及清洗用水量的消耗，通過(guò)后期的壓濾操作，使產(chǎn)品達(dá)到后續(xù)處理的要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0030]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示:本發(fā)明中的裝置包括:第一壓濾機(jī)1、投料斗2、強(qiáng)力分散器3、第一攪拌罐4、清洗罐5、膜分離系統(tǒng)6、離子交換系統(tǒng)、緩沖罐10、第二攪拌罐11和第二壓濾機(jī)12。
[0031]離子交換系統(tǒng)包括離子交換混床7、酸罐8和堿罐9 ;酸罐8和堿罐9均通過(guò)管道連接在離子交換混床7上。
[0032]將需要處理的鈦白粉漿料進(jìn)行第一次壓濾的第一壓濾機(jī)I通過(guò)管道連接投料斗2，投料斗2通過(guò)管道連接將第一壓濾機(jī)I壓后的濾餅進(jìn)行打漿的強(qiáng)力分散器3。
[0033]強(qiáng)力分散器3通過(guò)管道連接將強(qiáng)力分散器3打好鈦白粉漿料進(jìn)行攪拌的第一攪拌罐4，強(qiáng)力分散器3和第一攪拌罐4上均開(kāi)有純水進(jìn)入的入口，純水進(jìn)入的入口通過(guò)管道連接純水水箱。
[0034]第一攪拌罐4通過(guò)管道連接在清洗罐5上，第一攪拌罐和清洗罐5之間的管道上安裝有漿料抽出泵和閥門(mén)；清洗罐5通過(guò)管道連接后續(xù)工段的膜分離系統(tǒng)6，膜分離系統(tǒng)6上還安裝有濃液返回清洗罐5的管道；膜分離系統(tǒng)6通過(guò)管道連接清液進(jìn)入的離子交換混床7，離子交換混床7通過(guò)管道連接在緩沖罐10上；清洗罐5的底部通過(guò)管道連接有第二攪拌罐11和第二壓濾機(jī)12 ;離子交換系統(tǒng)中的再生水通過(guò)管道回流至清洗罐5。
[0035]為了達(dá)到更好的清洗效果，清洗罐5內(nèi)設(shè)置機(jī)械攪拌槳，轉(zhuǎn)速為50?150r/min。
[0036]膜分離系統(tǒng)6中的膜芯選為陶瓷膜，PVDF膜或SIC膜組件，膜孔徑為0.01?lum。
[0037]在本發(fā)明中，第一壓濾機(jī)I和第二壓濾機(jī)12 —般選為隔膜壓濾機(jī)。
[0038]離子交換混床7為填料由H型和OH型離子交換樹(shù)脂構(gòu)成的離子交換混床。
[0039]一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的方法，所述方法包括如下步驟:
[0040]步驟(I):將表面處理后的鈦白粉漿料首先在壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾；
[0041]步驟(2):將步驟(I)中壓濾后的濾餅經(jīng)過(guò)投料斗，投加到強(qiáng)力分散器中，進(jìn)行打漿；
[0042]步驟(3):將步驟(2)中做好的鈦白粉漿料引入攪拌罐，在攪拌罐中攪拌器攪拌下，與去離子水充分混勻，形成稀釋后的清鈦白粉漿料；
[0043]步驟(4):將步驟(3)中的清鈦白粉漿料間歇地通過(guò)泵引入清洗罐清洗，并在清洗罐中投入去離子水；
[0044]步驟(5):將步驟(4)中的漿料通過(guò)泵間歇地引入膜分離系統(tǒng)6 ;
[0045]步驟(6):將步驟(5)中的從膜分離系統(tǒng)6中出來(lái)的濃液返回清洗罐5中，清夜送入離子交換混床7 ;通過(guò)[H]型[0H]型陰陽(yáng)離子樹(shù)脂對(duì)其中的溶解性鹽進(jìn)行脫鹽處理，形成再生水引入緩沖罐10中；并根據(jù)液位高低控制閥開(kāi)合，將儲(chǔ)液罐內(nèi)再生水送入清洗罐內(nèi)；在膜分離系統(tǒng)6的清液出口處設(shè)置一電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，一般選為20-40分鐘(初步預(yù)計(jì)為半小時(shí))的清洗，清液電導(dǎo)率降低至所需指標(biāo)后，說(shuō)明鈦白粉漿料清洗干凈(以上清洗過(guò)程為連續(xù)操作過(guò)程)；將清洗罐5中清洗干凈的漿料引入后續(xù)攪拌罐11中，并利用第二壓濾機(jī)12 (隔膜式壓濾機(jī))，進(jìn)行壓濾操作，將洗滌后達(dá)標(biāo)濾餅送入后續(xù)處理工段。
[0046]在本發(fā)明的具體的實(shí)施例子中，所述電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀為電導(dǎo)率設(shè)置為50?80us/cm的電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀。
[0047]以下是一個(gè)具體的實(shí)施例子:
[0048]首先，將鈦漿料引入隔膜壓濾機(jī)1，進(jìn)行一次壓濾操作，進(jìn)料12min，濾壓為0.6MPa，保持3min。將形成的濾餅經(jīng)過(guò)投料斗2，投加入強(qiáng)力分散器3中，進(jìn)行打漿操作。將鈦白粉漿料引入攪拌罐4中，在機(jī)械攪拌器攪拌下，引入去離子水，進(jìn)行進(jìn)一步的混勻、稀釋。將稀釋后鈦白粉漿料間歇式引入清洗罐5，并投加一定量的去離子水。將清洗罐內(nèi)的漿料引入膜分離系統(tǒng)6 (陶瓷膜的工作壓差為50KPa，過(guò)濾精度為0.1um)，所產(chǎn)生濃液返回清洗罐5中，清夜送入離子交換混床7，通過(guò)[H]型[0H]型陰陽(yáng)離子樹(shù)脂對(duì)其中的溶解性鹽進(jìn)行脫鹽處理，形成再生水引入緩沖罐10中，并根據(jù)液位高低控制閥開(kāi)合，將儲(chǔ)液罐內(nèi)再生水送入清洗罐內(nèi)。在膜分離系統(tǒng)6的清液出口處設(shè)置一電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(初步預(yù)計(jì)為半小時(shí))的清洗，清液電導(dǎo)率降低至所需指標(biāo)后，說(shuō)明鈦白粉漿料清洗干凈(以上清洗過(guò)程為連續(xù)操作過(guò)程)。將清洗罐5中清洗干凈的漿料引入后續(xù)攪拌罐11中，并利用隔膜式壓濾機(jī)12，進(jìn)行壓濾操作，將洗滌后達(dá)標(biāo)濾餅送入后續(xù)處理工段。
[0049]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置，其特征在于:所述裝置包括第一壓濾機(jī)、投料斗、強(qiáng)力分散器、第一攪拌罐、清洗罐、膜分離系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)、緩沖罐、第二攪拌罐、第二壓濾機(jī)； 離子交換系統(tǒng)包括離子交換混床、酸罐和堿罐；酸罐和堿罐均通過(guò)管道連接在離子交換混床上； 將需要處理的鈦白粉漿料進(jìn)行第一次壓濾的第一壓濾機(jī)通過(guò)管道連接投料斗，投料斗通過(guò)管道連接將第一壓濾機(jī)壓后的濾餅進(jìn)行打漿的強(qiáng)力分散器； 強(qiáng)力分散器通過(guò)管道連接將強(qiáng)力分散器打好鈦白粉漿料進(jìn)行攪拌的第一攪拌罐，強(qiáng)力分散器和第一攪拌罐上均開(kāi)有純水進(jìn)入的入口，純水進(jìn)入的入口通過(guò)管道連接純水水箱；第一攪拌罐通過(guò)管道連接在清洗罐上，第一攪拌罐和清洗罐之間的管道上安裝有漿料抽出泵和閥門(mén)； 清洗罐通過(guò)管道連接后續(xù)工段的膜分離系統(tǒng)，膜分離系統(tǒng)上還安裝有濃液返回清洗罐的管道； 膜分離系統(tǒng)通過(guò)管道連接清液進(jìn)入的離子交換混床，離子交換混床通過(guò)管道連接在緩沖罐上； 清洗罐的底部通過(guò)管道連接有第二攪拌罐和第二壓濾機(jī)； 離子交換系統(tǒng)中的再生水通過(guò)管道回流至清洗罐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置，其特征在于:所述清洗罐內(nèi)設(shè)置機(jī)械攪拌槳，轉(zhuǎn)速為50?150r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置，其特征在于:所述膜分離系統(tǒng)中的膜芯為陶瓷膜，PVDF膜或SIC膜組件，膜孔徑為0.01?lum。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置，其特征在于:所述第一壓濾機(jī)和第二壓濾機(jī)為隔膜壓濾機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的裝置，其特征在于:所述離子交換混床為填料由H型和OH型離子交換樹(shù)脂構(gòu)成的離子交換混床。
6.一種應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的方法，其特征在于:所述方法包括如下步驟: 步驟(I):將表面處理后的鈦白粉漿料首先在壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾； 步驟⑵:將步驟⑴中壓濾后的濾餅經(jīng)過(guò)投料斗，投加到強(qiáng)力分散器中，進(jìn)行打漿；步驟(3):將步驟(2)中做好的鈦白粉漿料引入攪拌罐，在攪拌罐中攪拌器攪拌下，與去離子水充分混勻，形成稀釋后的清鈦白粉漿料； 步驟(4):將步驟(3)中的清鈦白粉漿料間歇地通過(guò)泵引入清洗罐清洗，并在清洗罐中投入去離子水； 步驟(5):將步驟(4)中的漿料通過(guò)泵間歇地引入膜分離系統(tǒng)； 步驟(6):將步驟(5)中的從膜分離系統(tǒng)中出來(lái)的濃液返回清洗罐中，清夜送入離子交換混床；通過(guò)[H]型[0H]型陰陽(yáng)離子樹(shù)脂對(duì)其中的溶解性鹽進(jìn)行脫鹽處理，形成再生水引入緩沖罐中；在膜分離系統(tǒng)的清液出口處設(shè)置一電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的清洗，清液電導(dǎo)率降低至所需指標(biāo)后，說(shuō)明鈦白粉漿料清洗干凈；將清洗罐中清洗干凈的漿料引入后續(xù)的第二攪拌罐中，并利用第二壓濾機(jī)，進(jìn)行壓濾操作，將洗滌后達(dá)標(biāo)濾餅送入后續(xù)處理工段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的方法，其特征在于:所述電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀為電導(dǎo)率設(shè)置為50?SOus/cm的電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)儀。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于氯化法制備鈦白粉后處理工段洗滌的方法，其特征在于:所述步驟(6)中的經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的具體時(shí)間范圍為20-40分鐘。
【文檔編號(hào)】C01G23/07GK104276600SQ201410471337
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】楊積志, 李海波, 張俊 申請(qǐng)人:上海安賜機(jī)械設(shè)備有限公司