引言

二氧化鈦是一種真有折射率高、消色力強、遮蓋力大、耐 候性強、分散性好、色澤好、物理化學性能穩定等優良特性E 的白色無機填料，廣泛應用于較高檔的涂料、油墨生產中，其 工業生產方法有硫酸法和氯化法”V ,我國二氧化鈦行業以 硫酸法生產為主。偏鈦酸的水洗工序是硫酸法生產二氧化鈦 一個很重要的環節，在硫酸法二氧化鈦生產工藝中，水解后的 水合二氧化鈦表面吸附了大量的游離酸、硫酸亞鐵以及部分 稀有金屬雜質，直接影響成品的光學性質和顏料性質，水洗目 的就是要除去水解偏鈦酸中的硫酸和以二價鐵為主的可溶性 的硫酸鹽，一次水洗偏鈦酸濾餅含鐵W1.5&/L。某集團的二 氧化鈦廠1.5萬t/a二氧化鈦生產線，采用國產的隔膜壓濾機代替摩爾葉濾用于二氧化鈦生產中的一、二次水洗，幾年 來裝置運行狀況良好。本研究根據隔膜壓濾機洗滌操作條 件，分析影響洗滌效果的因素，優化洗滌工藝參數，對隔膜壓 濾機洗滌技術的推廣應用具有重要意義。

隔膜壓濾機應用

某集團的二氧化鈦廠于2004年建成1. 5萬t/a二氧化鈦 生產線，采用國產隔膜壓濾機取代傳統的摩爾葉濾機來完成 偏鈦酸的一次和二次水洗任務，經過幾年的生產實踐，現有6臺過濾面積為350 m2臺隔膜壓濾機及配套廢酸冋收裝置已 實現了連續穩定生產，單臺隔膜壓濾機的產能已達到350 t/ 月，二次水洗后偏鈦酸鐵含量合格（W0. 08 g/L干基），隔膜機 單位產量的電耗為85.3 kWh/t,摩爾葉濾機249.9 kWh/t,是 隔膜壓濾機系統的3倍。隔膜壓濾機的水耗為每噸TiO₂ 40 t 水，摩爾葉濾機為每噸TiO₂ 60t左右，每噸TiO₂水耗降低10 -20 t_，經隔膜壓濾機洗滌壓榨后濾餅的固含最可達65% ~ 70%,后續干燥工序節省了大量的燃料消耗，降低了生產成 本’句。國產隔膜壓濾機用于二氧化鈦生產工藝的一、二次水 洗，具有能耗低、投資少和單臺設備產能大等優點S ,克服了 摩爾葉濾機的水耗量大、占地面積大、操作過程繁雜、環境差 等不足”，是二氧化鈦生產節能增效的重要手段。

進料壓力、進料量與進料時間

在改變進料壓力的前提下，進料體積15m3，漿料濃度控 制在165g/L進行實驗，進料壓力、進料時間與進料量的關系可知:進料量隨著壓力的增加而增大，但并不成倍 增加，因此在濾板可以承受壓力的前提下，盡量提升進料壓 力，有利于縮短進料時間.提高圧濾機的使用率，生產中進料 壓力一般取0.45 MPa較適宜，同時還發現，進料前15 min,進 料體積可以達到10 ~ 12m3，前段時間進料瞬時流速大，后段流速小，漿料基本：在前15min填充濾板之間的空間，后段只 是一個補充的作用，因而太長的進料時間不可取，進料時間為 30min較適宜.，

洗滌時間

對同一批水解偏鈦酸物料在同一臺壓濾機進行試驗。釆 用進料30 min,進料15氐，濃度165 g/L,改變中心洗滌時間、洗滌時間進行實驗，洗滌周期為 h.觀察洗滌效果，可以看出，洗滌時間的分配對洗滌效果有?定影 響,C的效果較佳，水洗濃度最低，打漿鐵含量。

水洗溫度和酸度

水洗的目的是除去偏鈦酸中游離酸及鐵等金屬硫酸鹽， 溫度影響金屬硫酸鹽在水中溶解度，酸度決定水解生成氫氧 化物沉淀時的pH,不同的水洗溫度和酸度對洗滌效果的影響所示，提高水洗溫度降低濾液黏度，增加亞鐵鹽的溶解度,加快除鐵速率，縮短水洗時間,減少用水量。 洗水中的鐵含量隨pH增加逐漸下降,pH達到1. 5左右時達 到最低點。因為亞鐵離子逐漸被氧化為Fe^3t?,開始水解成 Fe（OH）₃沉淀難被洗去。有報道在洗水中加入檸檬酸絡合 Fe³⁺，可抑制Fe^3t的水解，明顯降低水洗后偏鈦酸中的鐵含 量⑻。工業生產中，水洗溫度50 -60℃（冬季），40 -50 ℃（夏季），酸度pH = 1.5，洗滌效果較好。

濾布

在洗滌方式確定的條件下，合理地選擇濾布將直接影響洗滌效果，由于物料和洗滌環境處于酸性條件下，首先考慮合成纖維等耐酸性濾布。其次濾布的松散度與透氣性影響水洗 速度和滲透性，聚酯長纖維織物緊密、滲透少，但容易堵塞，影 響水洗速度,濾布清洗次數增多;短纖維濾布較松軟，滲透性 好易過濾洗滌，但容易跑濾。工業生產中選用758AB濾布較 適宜。

結語

（1）隔膜壓濾機具有能耗低、投資少和單臺設備產能大等 優點，釆用先進的隔膜壓濾機取代傳統的摩爾葉濾機用于二 氧化鈦水洗是節能減排的優選裝置。

（2）從進料壓力、進料量與進料時間，洗滌方式、洗滌時間，水洗溫度與酸度、濾布等方面，分析了影響隔膜壓濾機水洗洗滌效果的因素，得到隔膜壓濾機水洗較佳工藝參數為：進料量15m3，進料30min,濃度165 g/L,水溫度50 – 60 ℃(冬季)，40 ~ 50 ℃(夏季)，酸度pH = 1.5,洗滌周期3h, 一次水洗偏鈦酸 濾餅含鐵≤1.5 g/L。

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