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[摘 要]钛白粉是一种优质的白色颜料，具有良好的光散射能力，因而白度好，着色力高，遮盖力强。白度是钛白粉最重要的质量指标之一。影响钛白粉白度的因素是复杂的，杂质的含量是影响钛白粉的白度主要因素之一。因此，为了提高钛白粉的白度，在生产过程中应尽可能除去杂质含量。钛液中的不溶性杂质可在沉降和精滤过程中除去，通过结晶，可以除去溶液中大部分的硫酸亚铁，在偏钛酸水洗过程中，将溶解于溶液的硫酸亚铁等杂质除去。应用过滤设备对不同工段的二氧化钛进行过滤和水洗，实现二氧化钛同其它杂质的分离，过滤设备的正确选用有着至关重要的作用，既要最大限度减少废物的排放量，又不使产品的质量下降。
[关键词]压滤机 硫酸法 钛白粉生产 应用
中图分类号：F224-39文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
压滤机作为一种成熟的过滤设备，广泛应用于钛白生产行业的过滤过程。在硫酸法钛白粉生产中主要应用于：1、黑钛液的分离净化和控制过滤；2、水解偏钛酸的过滤水洗；3、煅烧前偏钛酸的脱水；4、废水污泥的脱水。
一、压滤机在黑钛液的沉降分离和控制过滤的应用 （除去钛液中的不溶性杂质）
1、泥浆钛液是由沉降池底部浊度不合格的钛液和和未分解的泥矿砂等组成。泥浆钛液传统的泥渣分离为稀释法，即采用转槽多次洗涤泥渣，然后利用重力沉降，把含有硫酸氧钛的上清液用泵抽水，再加清水洗涤，澄清后上清液再抽走。这样反复多次，直到洗涤泥渣的水钛含量低于20g/L。下部的泥渣用水冲走，汇集到沉降回收池。这种处理方法产生大量工艺水，这种含硫酸氧钛的工艺水生产过程中很难消化；泥浆中钛液洗出率低，导致钛大量流失；洗完后的泥浆没有固液分离，大量含钛的泥浆容易沉积，造成污染。使用压滤机对钛液进行固液分离，就不会出现这种情况。沉降后的钛液过滤一般选用厢式压滤机，采用自动加压，机械锁紧，中间进料，明流洗涤方式。压滤后的钛液可实行固液分离，能较完全提取钛泥浆的钛液，有利于残渣的运输、处理，而且不会降低钛液的浓度。洗涤滤饼所用的洗涤水很少，在生产中可以全部消化。钛液泥浆中的钛液经压滤机全部过滤后可返回生产流程用，可以节约生产用水，提高钛液收率，与传统的稀释法相比，可以提高3.6%。
2、结晶后的钛液尚含有一些沉降分离不完全而带来的颗粒细小的微量固相物。这些固相物极细，表面可能带有一定电荷，是一种胶体物质，由于颗粒小，在硫酸亚铁晶体粗滤时，能够穿滤而留在滤液中。另外钛液还存在着除钛以外的可溶性杂质，所以要用压滤机进行控制过滤。结晶后的钛液压滤机选用厢式板框压滤机，用滤毡作为过滤介质，用硅藻土作助滤剂。钛液经压滤机过滤后，固相的微粒或钛液中的固相物停留在滤毡上，而滤液则渗透过滤毡，达到了除杂的目的。
二、压滤机在水解偏钛酸过滤水洗的应用（除去偏钛液中的可溶性杂质）。
热水解偏钛酸浆液中含有大量的游离硫酸、硫酸亚铁和其他可溶性杂质。水洗过程就是利用偏钛酸水不溶性和杂质离子的水溶性，进行液固分离。采用压滤机将偏钛酸进行压滤和洗涤，把偏钛酸中的铁离子和其它可溶性雜质转移到洗涤水中，从而除去铁离子及其它可溶性杂质达到净化的目的。水洗过滤一般采用隔膜式压滤机，由隔膜板与厢式板交叉间隔排列组成过滤系统。滤室是由隔膜板和厢式板及夹在滤板之间的滤布组成，过滤、洗涤等操作均在滤室内进行，减少了物料流失，从而提高收率，同时可以保证水洗质量。由于压滤机过滤生产的废酸浓度提高，大量废酸都能回用到酸解工段；而水洗时间缩短，水洗过程中产生的酸性废水排放量大大减少，从而降低了环保治理压力。因而，使用隔膜压滤机，具有过滤、水洗时间短，省时节水，占地面积少，洗涤效果好，水洗效率高等优点。
三、压滤机在窑前工序的应用（煅烧前偏钛酸的脱水）
煅烧前偏钛酸的脱水一般采用隔膜板框压滤机。隔膜板框压滤机由于能在较高压力下对物料进行压榨，所得滤饼含水量少，固含量可达到55%，因此广泛用于煅烧前偏钛酸的脱水。物料经过压榨后含水量减少，有利于提高窑尾温度，缩短烧窑时间。相比之下，转鼓过滤机脱水后浆料固含量为38%，煅烧1吨成品约需要300万千卡热量；而隔膜压滤机脱水后浆料固含量达55%，煅烧1吨成品需要的热量只要190万千卡/吨，节能减排效果非常明显。
四、压滤机在废水处理的应用和特点。（污泥的脱水）
硫酸法生产钛白粉过程中，产生的酸性废水因含有2%～5%的硫酸和硫酸亚铁，必须经过中和曝气沉淀，生成硫酸钙固体和高铁沉淀物，再经脱水设备进行污泥脱水分离。废水处理污泥脱水设备优先采用高效节能隔膜压滤机。高效隔膜压滤机采用机、电、液一体化设计，能自动控制压紧、进料、保压、压榨、卸料、反吹、拉板、暂停等功能，能保证高效、安全稳定和连续运转。进料方式为两端中间进料，进料均匀，进料时间短，成饼效果好。采用多次快速拉板系统，多次快速拉板系统把滤板分为若干组，每组滤板用铁链相连，一次可拉6～10块板，卸料速度快。可以通过向隔膜板充气后改变腔室的容积，对滤饼进行压榨，进一步降低滤饼含水率，固含率达到40%。单机过滤面积可达到750m2，生产能力可达到4. 0吨/小时（干基），可以提高污泥脱水生产能力，降低工人的劳动强度。
综上所述，钛白粉在生产过程中应根据不同的物料特性、过滤目的和企业的生产规模选择适宜的压滤机，对提高企业生产能力，遵循节能减排，实现清洁生产有着重大的意义。
参考文献
[1] 张丰丰.钛白粉生产工艺技术进展.《煤炭技术》2012.4（10）.
[2] 李刚，赵晴，于鲁冀，郝绍菊.硫酸法钛白粉生产废水治理的实验研究《工业水处理》2007年4期.
[3] 唐建.硫酸法钛白粉生产成本分析《无机盐工业》2009年6期.
[4] 唐建.国产隔膜压滤机用于钛白粉生产的可行性分析《无机盐工业》2009年11期.
[5] 黄勇强，吴涛，吴春笃，徐明.钛白粉生产副产物和废硫酸制备混凝剂的试验《江苏大学学报（自然科学版）》2011年4期.
[关键词]压滤机 硫酸法 钛白粉生产 应用
中图分类号：F224-39文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
压滤机作为一种成熟的过滤设备，广泛应用于钛白生产行业的过滤过程。在硫酸法钛白粉生产中主要应用于：1、黑钛液的分离净化和控制过滤；2、水解偏钛酸的过滤水洗；3、煅烧前偏钛酸的脱水；4、废水污泥的脱水。
一、压滤机在黑钛液的沉降分离和控制过滤的应用 （除去钛液中的不溶性杂质）
1、泥浆钛液是由沉降池底部浊度不合格的钛液和和未分解的泥矿砂等组成。泥浆钛液传统的泥渣分离为稀释法，即采用转槽多次洗涤泥渣，然后利用重力沉降，把含有硫酸氧钛的上清液用泵抽水，再加清水洗涤，澄清后上清液再抽走。这样反复多次，直到洗涤泥渣的水钛含量低于20g/L。下部的泥渣用水冲走，汇集到沉降回收池。这种处理方法产生大量工艺水，这种含硫酸氧钛的工艺水生产过程中很难消化；泥浆中钛液洗出率低，导致钛大量流失；洗完后的泥浆没有固液分离，大量含钛的泥浆容易沉积，造成污染。使用压滤机对钛液进行固液分离，就不会出现这种情况。沉降后的钛液过滤一般选用厢式压滤机，采用自动加压，机械锁紧，中间进料，明流洗涤方式。压滤后的钛液可实行固液分离，能较完全提取钛泥浆的钛液，有利于残渣的运输、处理，而且不会降低钛液的浓度。洗涤滤饼所用的洗涤水很少，在生产中可以全部消化。钛液泥浆中的钛液经压滤机全部过滤后可返回生产流程用，可以节约生产用水，提高钛液收率，与传统的稀释法相比，可以提高3.6%。
2、结晶后的钛液尚含有一些沉降分离不完全而带来的颗粒细小的微量固相物。这些固相物极细，表面可能带有一定电荷，是一种胶体物质，由于颗粒小，在硫酸亚铁晶体粗滤时，能够穿滤而留在滤液中。另外钛液还存在着除钛以外的可溶性杂质，所以要用压滤机进行控制过滤。结晶后的钛液压滤机选用厢式板框压滤机，用滤毡作为过滤介质，用硅藻土作助滤剂。钛液经压滤机过滤后，固相的微粒或钛液中的固相物停留在滤毡上，而滤液则渗透过滤毡，达到了除杂的目的。
二、压滤机在水解偏钛酸过滤水洗的应用（除去偏钛液中的可溶性杂质）。
热水解偏钛酸浆液中含有大量的游离硫酸、硫酸亚铁和其他可溶性杂质。水洗过程就是利用偏钛酸水不溶性和杂质离子的水溶性，进行液固分离。采用压滤机将偏钛酸进行压滤和洗涤，把偏钛酸中的铁离子和其它可溶性雜质转移到洗涤水中，从而除去铁离子及其它可溶性杂质达到净化的目的。水洗过滤一般采用隔膜式压滤机，由隔膜板与厢式板交叉间隔排列组成过滤系统。滤室是由隔膜板和厢式板及夹在滤板之间的滤布组成，过滤、洗涤等操作均在滤室内进行，减少了物料流失，从而提高收率，同时可以保证水洗质量。由于压滤机过滤生产的废酸浓度提高，大量废酸都能回用到酸解工段；而水洗时间缩短，水洗过程中产生的酸性废水排放量大大减少，从而降低了环保治理压力。因而，使用隔膜压滤机，具有过滤、水洗时间短，省时节水，占地面积少，洗涤效果好，水洗效率高等优点。
三、压滤机在窑前工序的应用（煅烧前偏钛酸的脱水）
煅烧前偏钛酸的脱水一般采用隔膜板框压滤机。隔膜板框压滤机由于能在较高压力下对物料进行压榨，所得滤饼含水量少，固含量可达到55%，因此广泛用于煅烧前偏钛酸的脱水。物料经过压榨后含水量减少，有利于提高窑尾温度，缩短烧窑时间。相比之下，转鼓过滤机脱水后浆料固含量为38%，煅烧1吨成品约需要300万千卡热量；而隔膜压滤机脱水后浆料固含量达55%，煅烧1吨成品需要的热量只要190万千卡/吨，节能减排效果非常明显。
四、压滤机在废水处理的应用和特点。（污泥的脱水）
硫酸法生产钛白粉过程中，产生的酸性废水因含有2%～5%的硫酸和硫酸亚铁，必须经过中和曝气沉淀，生成硫酸钙固体和高铁沉淀物，再经脱水设备进行污泥脱水分离。废水处理污泥脱水设备优先采用高效节能隔膜压滤机。高效隔膜压滤机采用机、电、液一体化设计，能自动控制压紧、进料、保压、压榨、卸料、反吹、拉板、暂停等功能，能保证高效、安全稳定和连续运转。进料方式为两端中间进料，进料均匀，进料时间短，成饼效果好。采用多次快速拉板系统，多次快速拉板系统把滤板分为若干组，每组滤板用铁链相连，一次可拉6～10块板，卸料速度快。可以通过向隔膜板充气后改变腔室的容积，对滤饼进行压榨，进一步降低滤饼含水率，固含率达到40%。单机过滤面积可达到750m2，生产能力可达到4. 0吨/小时（干基），可以提高污泥脱水生产能力，降低工人的劳动强度。
综上所述，钛白粉在生产过程中应根据不同的物料特性、过滤目的和企业的生产规模选择适宜的压滤机，对提高企业生产能力，遵循节能减排，实现清洁生产有着重大的意义。
参考文献
[1] 张丰丰.钛白粉生产工艺技术进展.《煤炭技术》2012.4（10）.
[2] 李刚，赵晴，于鲁冀，郝绍菊.硫酸法钛白粉生产废水治理的实验研究《工业水处理》2007年4期.
[3] 唐建.硫酸法钛白粉生产成本分析《无机盐工业》2009年6期.
[4] 唐建.国产隔膜压滤机用于钛白粉生产的可行性分析《无机盐工业》2009年11期.
[5] 黄勇强，吴涛，吴春笃，徐明.钛白粉生产副产物和废硫酸制备混凝剂的试验《江苏大学学报（自然科学版）》2011年4期.