一种钛白粉生产的低成本改进工艺方法

钛白粉为三大无机化工产品之一，号称白色颜料之王。钛白粉与关系人民生活水平的住宅、汽车产业密切相关，具有长久的生命力，且随着人民生活水平的提高其用量会日益增加。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。在气流粉碎及有机物包膜工序中，是用蒸汽作为粉碎动力源，按能量公式E＝1/2mV2原理，利用蒸汽的压力与动能将物料进行粉碎，同时加入有机包膜剂。现有的气流粉碎及有机包膜工艺分湿法工艺和干法工艺：湿法工艺是在进料蒸汽经过拉西环将预分散解聚的钛白粉引入气流粉碎机中，同时加入分散剂即有机包膜剂；环型粉碎进料蒸汽以声速或超声速的高速能量将集聚钛白粉团聚粒子打散或解聚分散；被打散的、表面已包裹有机包膜剂钛白粒子和释放大部分能量后的蒸汽从气粉机中出来，进入旋风分离器进行气固分离；固体即为产品，气体进入水栅用冷却水直接与蒸汽混合将蒸汽冷凝为液体；由于汽体变为液体造成体积的变小，使整个系统处在负压状态。该工艺的最大的不足是：旋风分离的效果仅有85-90％，也就是有10-15％的产品进入蒸汽混合冷凝液中，必须返回前面的洗涤、干燥工序后再回到气粉工段以回收产品。缺点有二：一是能耗大，返回的料无论是气粉、干燥、洗涤均要使用大量的能量，增加产品成本；二是影响产品质量，尤其是有机包膜剂随返回物料进行干燥，温度的提高引起黄变，使产品质量色相差。干法工艺是在弥补了湿法工艺的不足基础上进行改进的工艺，该工艺取掉了旋风分离器，直接用高温袋滤器将从气粉机中出来的被打散的、表面已包裹有机包膜剂钛白粒子和释放大部分能量后的蒸汽的气固物料在高温袋滤器中进行气固分离，从袋滤器分离出来的固体即为产品钛白粉，分离出的蒸汽气体进入换热器用水将蒸汽冷凝成水；由于汽体变为液体造成体积的变小，使整个系统处在负压状态。该工艺较之湿法工艺的优点是没有10-15％的产品返回工艺再加工的能耗与质量问题。但是，该工艺新的缺点已显现有三：一是袋滤器使用寿命缩短，即直接用袋滤器分离全部固体，工业上谓之的“比负荷”大(单位体积中的含尘量)；在袋滤器的运行中，反吹频率成倍及几倍的增加；二是高温袋滤器使用温度与产品质量的矛盾，为了使产品充分解聚与分散生产中需要压力较高或者说温度较高的蒸汽，而市售的袋滤器最高极限温度为250℃，生产中为了保证相对较长的滤袋使用周期，仅有降低进入滤袋器的物料温度，从而降低粉碎进料蒸汽的压力或温度，造成能量施加不够，团聚物料分散解聚不够彻底，产品质量低下；三是袋滤器的滤袋反吹清灰时造成的死角、半死角区域形成的小部分产品重新团聚与积聚，直接影响产品的清洁度与分散性，在袋滤器中的单个滤袋筒上，上部扎头与底部封头存在反吹清灰时的变形系数小，而中间变形系数大，在清灰不够彻底的死角半死角区域以及干燥器器壁形成钛白粉重新团聚和积聚，达到一定的厚度后，在反吹清灰过程的振动中掉落进入解聚分散后的产品中，造成产品清洁度差、分散性差的结果。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种钛白粉生产的低成本改进工艺方法，该技术的技术方案带来的优点：由于在气流粉碎中采用两级干法固体粉末分离，即没有湿浆返料工序造成的能耗、成本、质量问题；也减轻了袋滤器分离负荷，没有因“比负荷”大造成反吹频繁的滤袋寿命问题；由于两级分离分散了袋滤器的热负荷，解决了因滤袋材料的极限温度所致造成的气流粉碎机高温能量施加不够引起的质量低下问题；由于滤袋分离物料返回汽粉机用做进料，更没有滤袋反吹清灰时死角半死角和器壁形成的产品清洁度和分散性差的问题。即降低了湿浆返回的能耗操作运行成本，又大大地提高了产品质量；而且强化了气流粉碎机的操作参数，延长了袋滤器的使用寿命，解决了产品质量的清净度和分散性等难题。因此，该技术不但可提高钛白粉的产品质量，而且具有节能降耗、生产成本低、经济效益十分显著等优点，现将该一种钛白粉生产的低成本改进工艺方法及技术方案实施例介绍如下供研究交流参考：（611511  362494）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。