Application of chamber filter press in titanium dioxide production

2022/04/24 Category.Technical Literature 561

酸解渣的產生和利用還比較低。廢渣來源于酸解沉降后的殘渣，主要是未分解的鈦鐵礦、金紅石、鋯英石、脈石、泥砂，渣量一般為每噸鈦白300 kg(干基)左右。德國薩其賓公司鈦白廠將其用于高爐爐體護層，熔融后附著在爐體內表面，效果很好，這也可以作為今后酸解渣產品化的方向之一。中南大學李教授利用浮選法從鈦白酸解廢渣中回收。中國部分鈦白粉生產廠同時具有利用硫鐵礦或硫精沙制取硫酸的工廠，把該渣與硫鐵礦渣混合賣給水泥廠做生產水泥原料。但由于酸解渣固液分離得不好，對水泥廠的使用和運輸方面都不方便，實際上這部分渣的利用率。

酸解渣分離的原始處理裝置流程，把酸解渣進行有效的分離，充分回收硫酸氧鈦是大多數生產廠家都有的一道生產工序，俗稱渣尾工序。傳統的方法”1就是稀釋法，采用轉槽多次洗滌泥渣，然后利用重力沉降，把含硫酸氧鈦的上清液用泵抽走，再加入清水洗滌，澄清后上清液再抽走，這樣反復多次，直到洗滌泥渣的水含鈦量低于 20∥L。下部的泥渣直接用水沖走，由溝渠到大沉降池沉降。該處理方法存在如下幾方面的不足：

1)生產中工藝水極度膨脹，產生的含硫酸氧鈦的水，生產過程無法消化，導致好不容易洗出來的廢水又排入廢水溝渠；

2)泥漿中鈦液洗出率低，整個鈦白生產過程中鈦在該工序流失大；

3)洗完后的泥漿由于沒有進行固液分離，大量含酸的泥漿容易沉淀，堵塞溝渠，造成污染。一些較大規模的工廠采用真空轉鼓過濾機處理酸解渣，在提高工廠鈦白回收率方面取得一定的成效，但對降低殘渣的含水率、殘渣的方便運輸和利用沒有進一步的處理。 3應用過濾設備的新工藝口J 吳兆棟等帕。在鉻鹽生產中的酸泥去除工序、預酸化工序增加兩臺箱式壓濾機，對強酸性和酸性料液進行固液分離，取得了較好的效果。筆者針對傳統工藝的不足，設計箱式壓濾機對鈦白粉酸解殘渣進行固液分離回收硫酸氧鈦。

裝備設計參數

年產3萬t鈦白粉的工廠，酸解渣量約為 0．8萬t(干基)，泥漿鈦液處理量為135 m3／d，按 150 m3／d設計。

設計要求

泥漿鈦液是由沉降槽底部濁度不合格的鈦液和未分解的礦泥沙等組成，應使壓濾機出口的鈦液質量濃度達到120 g／L以上，濁度小于或等于4級，洗滌濾餅的洗滌水和其他工序產生的廢水在酸解浸取時全部消化；濾渣含水質量分數控制在45％以下，硫酸氧鈦質量分數在5 g／L以下，pH在6以上。

裝置流程

鈦白粉酸解殘渣分離洗滌裝置流程。沉降增稠后的泥渣經均質池攪拌，由泥漿提升加壓泵送至箱式壓濾機，濾液利用位差直接流人低位貯槽，再由提升泵送至冷凍工序，與沉降工序上清液一樣作為主導產品物料一起進入冷凍除鐵工序，進行后續工序生產。當壓濾機壓滿時，停止進料，改由較稀的渣尾水對濾餅進行洗滌，然后改用清水洗滌，直到洗出濾液pH為6以上時，停止洗滌。用壓縮空氣吹洗濾餅，當吹至壓濾機水嘴沒有出水時，停止壓縮空氣吹掃，開啟放空閥，關閉所有進壓濾機物料的閥門。壓濾機液壓系統卸壓，拆卸濾餅，清洗濾布，然后進行下一個循環操作。洗水經多次洗滌提濃后作為小度水用作酸解工序固相物浸取，含水質量分數40％左右的渣直接用皮帶機運送到硫酸車間的配礦場，以待硫鐵礦配礦。

主要設備參數

箱式壓濾機主要技術參數選用的2臺增強聚丙烯材質箱式filter press，是一種自動加壓，機械鎖緊，中間進料，明流，濾餅可洗可吹掃式壓濾機，主要技術參數：過濾面積100 m2；濾板63塊；濾室總容積1．5 m3；機架長度6 350 mm；濾板厚度70 mm；濾餅厚度30 mm；進料孔徑， 100 mm；洗液孔(吹掃孔)的孔徑40 mm。工作壓力 13 MPa，最大壓緊力27 MPa。

加壓提升泵

選用UHB一50—40高分子PE材質泵，葉輪全開式，機械密封(泥漿提升泵帶有冷卻反沖水裝置)，流量20 m3／h，揚程32 m。

帶攪拌均質槽容積15 m3，采用槳式攪拌槽，減速機速比27，輸出轉速54 r／min，最大扭矩1 480 N·m。

裝置調試結果

裝置安裝后試運行，特別對本工段的中間物料進行了盤點，生產期間并進行了收率的計算。10d酸解共投礦 2620 t，放到沉降槽的鈦漿液8 740 m3，沉降槽底部污泥水1 648 m3，統計本工段的收率達91．84％，較上該裝置前提高3．57％。

操作中要特別注意

箱式壓濾機采用間歇操作，由于濾液中硫酸亞鐵濃度高，因此進液溫度不能低于30℃，防止硫酸亞鐵結晶堵塞壓濾機及管道。壓濾機的濾板數量不能隨意減少，以免液壓系統活塞行程不夠損壞壓濾機。吹掃壓縮空氣管道進壓濾機前要加裝一個止回閥，防止未關進氣閥時，壓濾機進料而串入壓縮空氣系統。在壓濾機一個操作循環過程中，準備好足夠的泥漿料，讓壓濾機的進料一次壓滿濾餅，再洗滌和吹掃，洗滌和吹掃要實現雙向洗滌和吹掃，節約用水、用氣和一個生產周期的時問。為保證經過壓濾機分離的濾液濃度符合要求，在直接放沉降槽底部濁鈦液前，用壓縮空氣攪拌讓沉底的泥渣與鈦液混合均勻后，放入帶有攪拌的均質槽，再用少許水沖洗沉降槽底。