年产5万吨硫酸法钛白粉生产工艺设计实现可行性方案.pdf

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年产 5 万吨硫酸法钛白粉生产工艺设计可

行性方案

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摘要

本设计介绍了钛白粉的性质、用途、发展趋势、及各种钛白粉的生产方法并做相

应的比较，最终采用目前国内普遍使用并且技术比较成熟的酸解法。

本设计的目的是完成年产 5 万吨酸解法钛白粉（金红石型）生产工艺设计，其中

包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、主要设备的选型、生产过程中的三废处理

1.2 钛白粉的用途

........................................................................................................................ 2

1.3 当前钛白粉生产质量标准 ................................................................................................. 3

1.4 全球钛白的发展情况

.......................................................................................................... 4

1.4.1 国际钛白粉生产发展史 ......................................................................................... 4

1.4.2 世界钛资源分布情况

.............................................................................................. 5

1.5 国内钛白粉的发展情况

1.7 国内外钛白粉的主要生产厂家

1.7.1 国外主要生产厂家 ................................................................................................... 8

III

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1.7.2 国内主要生产厂家 ................................................................................................... 9

1.8 设计的目的及内容

第 2 章酸解法钛白粉生产工艺流程设计及主要工段介绍

2.1 反应原理 ............................................................................................................................... 11

2.2 工艺流程方框图 ................................................................................................................. 11

2.3 主要工段介绍

................................................................................................................... 13

3.1 物料衡算

............................................................................................................................... 17

3.1.1 原料计算 (以生产 1 吨 100%TiO 2 计) .......................................................... 17

3.1.3 结晶过程的物料衡算

........................................................................................... 20

3.1.4 过滤过程物料衡算 ................................................................................................ 21

3.1.5 浓缩过程物料衡算

................................................................................................ 22

3.1.6 水解过程中的物料衡算

...................................................................................... 22

4.3 水解罐选型

.......................................................................................................................... 26

4.5 主要设备一览表 ................................................................................................................. 27

IV

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第 5 章污染物治理及废副产品的利用 ...................................................................................... 28

5.1 废气的治理

.......................................................................................................................... 28

5.2 废水的治理

.......................................................................................................................... 28

5.3 废渣的处理 .......................................................................................................................... 29

5.4 噪音及粉尘的处理 ............................................................................................................ 29

5.5 废副产品的利用

................................................................................................................. 30

....................................................................................................................... 31

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都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料。与其他白色颜料相比，有优越的

白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。在二氧

化钛晶体结构中，一个钛粒子被六个氧粒子所包围，而四价钛粒子与二价氧粒子之间

又有很强的结合力。这种晶体特性决定了二氧化钛具有较强的化学稳定性，微溶于碱

和热硝酸，只有在长时间煮沸下才能完全溶于浓硫酸和氢氟酸。若没有还原剂存在，

即使在 1800

二氧化钛不溶于水，对酸的作用很弱，只有在高温和长时间煮沸下才溶于氢氟酸和浓

硫酸，能微溶于碱，与强碱或碱金属碳酸盐熔融可转化为微溶于酸的钛酸盐。以下是

相关的反应式：

高温下，若有还原剂（如碳）存在，二氧化钛能被氯气氯化成四氯化钛。反应式

如下：