谭守经

[摘 要]钛白粉市场的旺盛，刺激了生产能力的快速增长，近几年，我国钛白粉产能的急增，据国家化工行业生产力促进中心-钛白粉分中心统计，至2014年底，全国钛白产能达到324万吨，2015年全行业的扩产仍在继续硫酸法钛白粉机械装備的选型与技术进展分析，目前在建和拟建的项目有40多个，涉及生产能力达300万吨以上。新建装置的特点是：生产规模大、工艺先进，采用新型设备、提高控制水平，这些项目的实施体现了国内工程设计能力的提升和装备制造业的进步。本文主要从硫酸法钛白粉生产装备的选型和技术的进展进行分析。

[关键词]硫酸法；钛白粉；设备的选型；技术进展分析

中图分类号：V116 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0183-01

近十余年来，在我国钛白粉企业的技术人员和相关设备制造企业技术人员的共同努力下，攻克了诸多技术难关，钛白粉生产的主要技术装备有了很大的进步和提高，基本赶上和达到国外大型硫酸法工厂的装备水平（唯自控方面差距较大）。纵观我国钛白粉的发展历程，上世纪九十年代末到2005年左右，是引进设备国产化，设备装置大型化的发展过程，在这一阶段，130立方米大型酸解罐、2800以上直径的大型回转窑，圆盘过滤机、大型闪蒸干燥机、气流粉碎机、卧式砂磨机等都已逐步国产化并在诸多企业中得到应用。目前正朝着继续做精、节能、环保、专业化方面发展。

一、硫酸法钛白粉机械装备的选型

1.硫酸亚铁的过滤与分离设备

我国钛白粉行业的亚铁过滤分离设备，经历了亚铁分离池（真空抽滤池）：三足式离心机、锥立式离心机（立式离心力卸料离心机）、卧式活塞卸料式离心机和水平圆盘式过滤机的使用过程。目前基本定型为下面两种：

水平式圆盘过滤机（属于一种连续真空过滤设备）和卧式活塞卸料式离心机（属于一种连续离心过滤设备）。圆盘过滤机：运转速度慢、平稳、产量大、易损件少、几乎不穿滤亚铁，洗涤液可以套用，用水量少。缺点：亚铁湿含量较高，设备占地面积大，电耗高。由于是真空过滤设备，需要高位布置。

卧式活塞卸料式离心机产量也较大，在连续分离时能对物料进行充分的洗涤，因此用它过滤的亚铁湿含量比圆盘过滤机低，但有少量细亚铁穿滤。该机结构复杂，维修麻烦，特别是该机对物料悬浮物的浓度要求控制在一定的浓度范围内，过滤分离前必须先增稠，才能进行过滤，因此目前行业中使用圆盘过滤机的企业比较多。

2.偏钛酸脱水和后处理三洗用过滤设备

煅烧前偏钛酸脱水和表面处理后的过滤与洗涤，国内钛白行业几乎全部改用隔膜式压滤机（使用喷雾干燥设备的除外），这已形成行业的共识。这主要是隔膜压滤机，过滤压力大，滤饼水含量低，只有45%左右，比传统的转鼓过滤机要低15%左右，这样下道煅烧或干燥（闪蒸干燥，带式干燥）工序可以大大降低能源消耗。

3.稀钛液用过滤机

稀钛液用过滤机，也就是通常所说的控制过滤用的过滤机，国内钛白行业普遍使用板框压滤机，配以木炭粉做助滤层，劳动强度大，操作环境差，几十年如一日未有什么改变和突破。

管式过滤机是一种精密的过滤设备，它占地面积小，密闭操作，自动化程度高，处理能力大（同样过滤面积要比板框压滤机高出近一倍）。操作时物料和助滤剂从底部进入，预涂层可以做得非常均匀，不像板框过滤机有时前后部、甚至每块滤板上下都会出现厚度不均匀的现象。过滤时采用反吹脱除滤渣，滤布再生同样在密闭容器中进行，不需要像板框那样经常拆机，用大量的水来洗刷滤布，整个操作过程在密闭的容器和管道内进行，工作场所的地面甚至都不需要做防水处理。此外它还可以通过工艺的需要附加电加热装置，使钛液在恒定的温度下过滤，从而彻底改变了过去板框压滤机操作时满地都是水的苦、脏、累的操作环境，基本实现了自动化操作。

二、硫酸法钛白粉技术进展

1.连续酸解技术的采用

间断酸解的操作环境差、自动控制难以及酸性尾气处理难于达标长期困扰着行业内多数工厂。自从攀钢钛业攀枝花钛白粉厂引进韩国COSMO技术建设国内第一套连续酸解装置以来，连续酸解技术本身的工艺优点和环保优势越来越受到国内钛白生产企业的重视，山东东佳、佰利联等企业相继引进该技术进行新装置建设或老装置技术改造。连续酸解工艺将配酸、进料、反应、熟化等过程在酸解反应器内连续完成，使整个酸解反应平稳缓和，反应过程容易调节和控制，生产的钛液质量稳定。连续酸解反应是一个连续稳定的过程，排出的尾气量是均衡的，尾气中的酸雾、固体灰尘含量也是基本稳定的，这就为酸解尾气处理系统的连续平稳运行创造了条件。

2.水解工艺的改进与提高

水解技术被认为是硫酸法钛白工艺的关键技术之一。水解产物的质量指标不仅影响后续工序的水耗、能耗、收率和设备能力，对最终产品的质量有决定性影响。水解工艺从自生晶种工艺普遍改为晶种工艺，近几年，四氯化钛晶种工艺逐步被推广采用。国外早就采用四氯化钛水解晶种工艺，具有晶种活性高，晶种存放时间长，不易变质，有利于提高水解产物的质量等优点。

3.煅烧烟气二氧化硫脱除技术

国内主流的煅烧尾气处理工艺是二级水洗加电除雾后排放。用水吸收只能除去大部分的硫酸雾，对二氧化硫几乎不起作用。本技术的特点是高温烟气经文丘里降温洗涤后，加三级脱硫洗涤和电除雾，使用专门配置的脱硫剂，在3个塔内与气相逆流接触，使大部分二氧化硫脱除，最终排放的尾气中硫含量远远低于国家规定的指标，真正做到无污染排放。

结束语

由于硫酸法钛白工艺自身的不足，被归类为“两高一资”行业，其发展受到国家产业政策的限制。我们应该看到，限制的只是目前存在的一种无序发展状态，从我国的基本国情来看，在很长一段时期内，我国的钛白行业还将是以硫酸法工艺为主。所以，我们必须依靠行业自身的技术进步，改变公众对硫酸法钛白行业的看法，重新获得行业发展的宽松环境，这需要行业内各方，包括生产、设备制造、材料供应、工程设计与建设、上下游企业等共同努力，开创行业发展的新局面。

参考文献

[1] 裴润.硫酸法钛生产.化学工业出版社.015.9.

[2] 蒲灵.钒钛磁铁矿用氯化法和硫酸法生产钛白粉的环境比较.有色金属，2016.4.

[3] 蒲贵兵.硫酸法钛副产物硫酸综合利川分析.资源综合利用.2016.8.