二氧化鈦后處理及設(shè)備

1、二氧化鈦后處理及設(shè)備（一）二氧化鈦的制漿、分散、濕磨和分級氯化法氧化工序的半成品粒度已經(jīng)很細(xì)，不需要進(jìn)行前粉碎。硫酸法經(jīng)回轉(zhuǎn)窯煅燒后的產(chǎn)品首先要經(jīng)過磨細(xì)才能充分發(fā)揮濕磨機的作用。國內(nèi)幾家大的硫酸法鈦白粉廠前粉碎基本上都是采用雷蒙磨來實現(xiàn)的（見表1）。表1雷蒙磨的具體設(shè)備情況公司名稱型號來源核工業(yè)部華原公司雷蒙磨R5M從德國進(jìn)口攀渝鈦業(yè)雷蒙磨R5M—裕興鈦白粉廠雷蒙磨R5M—河南漯河4R、5R雷蒙磨國產(chǎn)國產(chǎn)的雷蒙磨在質(zhì)量和使用壽命上遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕

2、不上進(jìn)口雷蒙磨，其使用10年以上仍然完好。配備有自動控制的DCS控制系統(tǒng)，以提高研磨效率。磨細(xì)的物料通常由螺旋計量器加到制漿罐中。制漿用脫鹽水作稀釋劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，固相濃度（質(zhì)量）25%30％。制漿的同時加人分散劑，調(diào)整pH值至912可達(dá)到最佳分散效果。此時要求體積電阻率不低于20000Ωcm若有可能可用黏度計檢測，到黏度最低時為最好，以便濕磨效果充分發(fā)揮。分散劑的種類很多，通常分為有機分散劑、無機分散劑。有機分散劑主要是烷醇胺類和多

3、元醇（即常用的有三乙醇胺）、二異丙醇胺、山梨糖醇、甘露糖醇等；無機分散劑主要是六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、碳酸鈉、碳酸二氫銨、偏硅酸鈉等。通常使用六偏磷酸鈉和偏硅酸鈉最多。六偏磷酸鈉對微細(xì)分散體中的固體粒子有很強的分散作用，因為它是一種直鏈的多磷酸鹽玻璃體，其中n為20100能與分散介質(zhì)中鈣、鎂、亞鐵等金屬離子生成可溶性的配位化合物，起到遮蔽多價陽離子，防止這些帶正電荷的離子與帶負(fù)電荷的二氧化鈦產(chǎn)生電中和而凝聚在一起，其分子結(jié)構(gòu)式如下。氯化法

4、鈦白漿料pH值為2.3左右，呈酸性。大多數(shù)工廠都采用偏硅酸鈉作分散劑調(diào)整pH值達(dá)到911，以達(dá)到最佳分散效果。作分散劑的偏硅酸鈉又是包硅膜的一部分，在定量加人后，尚未達(dá)到最佳pH值時，可以加人離子膜堿液協(xié)助調(diào)整pH值到達(dá)終點。近幾年，國內(nèi)金紅石型鈦白粉產(chǎn)品的產(chǎn)量和產(chǎn)能擴(kuò)大，進(jìn)入市場后的信息反饋使生產(chǎn)廠家逐漸認(rèn)識到，分散單元在后處理中是非常重要的工序，分散的好壞直接影響到濕磨后漿料分級的效果，特別是影響包膜的質(zhì)量。分散不好，再好的包膜配方

5、也不能生產(chǎn)出滿足用戶要求和使用性能優(yōu)良的產(chǎn)品，所以分散的作用應(yīng)該引起人們充分重視。分散操作要非常重視以下幾種影響分散的因素：①前工序產(chǎn)出的二氧化鈦粒度和形態(tài)；②制漿的水質(zhì)要好，選用去離子水，體積電阻率不低于20000Ωcm③漿液的pH值是控制分散好壞的重要條件，根據(jù)后處理的情況，可以通過小型試驗確定最佳pH值（通常為911）；④分散劑的選擇和用量，也可以通過工業(yè)實踐確認(rèn)，通常用量不超過粉料量的1％；⑤漿液的濃度要合適，通常漿液中固體物料

6、為6001200gL⑥分散罐的力學(xué)性能如機械攪拌的強度等。濕磨是后處理中一道重要的工序，不僅硫酸法需要，氯化法也同樣需要，國外大型氯化法工廠濕磨的環(huán)節(jié)往往是一點不能忽視的。濕磨與水選法比較，為獲得粒度細(xì)而均勻的漿料，在相同的條件下濕磨生產(chǎn)能力是水選法的1.52.0倍。濕磨的作用就是進(jìn)一步磨碎在上道工序產(chǎn)生的聚集粒子、附聚粒子和絮凝粒子。因其粒子間的結(jié)合力非常弱，很容易通過機械研磨的方式把它們打開，在分散劑的作用下，可防止它們再聚凝在一塊

7、。這樣可使一些較粗大的粒子經(jīng)研磨達(dá)到具有應(yīng)用性能的粒度范圍（0.15一0.35p.m）。濕磨設(shè)備主要包括球磨機、振動磨、砂磨機。由于前道工序的進(jìn)步，金紅石型產(chǎn)品的濕磨設(shè)備主要選用砂磨機。它是用途較廣泛的亞微米級的濕磨設(shè)備，就研磨細(xì)度而論僅次于膠體磨。表2氧化鋯珠主要技術(shù)指標(biāo)性能指標(biāo)主要成分ZrO2，68.5%；SiO2，31.5%硬度（莫氏）7.2~7.7（金紅石型TiO2為6~6.5）相對密度3.96粒徑mm0.6~0.25mm砂磨機

8、常出現(xiàn)的故障是沙子上浮堵住頂篩的孔，造成出料困難；造成原因是進(jìn)料量大、沙子易碎、細(xì)粒較多；此外也與分散劑、pH值控制得不好、研磨后重新出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象有很大關(guān)系。通常用毛刷刷洗或用水反復(fù)沖洗處理。國內(nèi)龍蟒、漯河等企業(yè)引進(jìn)德國耐馳公司生產(chǎn)的1000L臥式砂磨機應(yīng)用效果很好。下面給出德國耐馳公司LME圓盤臥式砂磨機主要技術(shù)參數(shù)供參考（見表3）。經(jīng)濕磨后的二氧化鈦粒子通?？刂圃冢?μm。為進(jìn)一步得到一定粒度分布的二氧化鈦分散體，需要對磨后料漿進(jìn)行

9、分級。顏料級鈦白粉不希望有5μm以上的粗顆粒，化纖鈦白要求更高，不希望有2μm以上的粗顆粒。所以必須經(jīng)過分級解決這一工藝問題。分級有干法和濕法兩種，與干法相比較濕法雖然分離速度比干法（氣流分級）慢、能耗高，但它在分級后可以使粒子始終保持分散狀態(tài)，不絮凝、不粘壁、無需二次制漿，可以直接進(jìn)行包膜，因此無論硫酸法還是氯化法的后處理皆采用濕法分級。濕法分級可分為以下幾種方式：①重力型沉降分級器，水選罐、道爾型沉降桶、增稠器等；②離心式分級器，水

10、力旋流器、臥式螺旋卸料沉降式離心機；③振動篩分式分級器。重力型沉降分級器主要采用水選罐，根據(jù)斯托克斯公式計算出粒子的沉降時間和沉降高度，然后在確定的高度下把不同粒徑大小、分布不一樣的懸浮物分開。這種方法設(shè)備簡單、操作容易。缺點是間歇操作、沉降時間長、水選率低，并且受懸浮液分散穩(wěn)定狀態(tài)制約。國外采用道爾型水力沉降器(Drhydroseparat)，工作原理與一般道爾型沉降桶相似。分離粒徑可以達(dá)到＜6.Oμm。這種設(shè)備雖然可以連續(xù)操作，但是