广西顺风钛业有限公司 广西 梧州 543100
摘要:目前，钛矿资源供不应求，公司人员带回了印度钛精矿样品，公司要求做酸解实验，以了解印度钛精矿的酸解条件和TiO2产品的颜料性能，为公司采购提供依据。实验得出：印度钛精矿的酸解条件与国内的钛精矿基本相同；窑下品颜料性能无明显变化。
关键词：印度钛精矿;酸解;颜料性能
1、原料质量
表1荧光分析及化学分析
X荧光分析 | ||||||||
项目 | TiO2 | TFe | Cr | CaO | SiO2 | Al2O3 | ||
印度矿 | / | 33.764 | 0.075 | 0.024 | 0.205 | 0.221 | ||
项目 | MnO | V2O5 | Co | MgO | P | Ni | ||
印度矿 | 0.603 | 0.075 | 0.013 | 0.611 | 0.009 | 0.006 | ||
化学分析 | ||||||||
项目 | TiO2 | TFe | Fe2+ | 325目筛余 | ||||
印度矿 | 50.46 | 34.83 | 26.32 | 8.5 | ||||
从印度钛精矿的分析看，其TiO2含量较高，杂质种类少，含量低。
2.实验过程
2.1酸解
表2 酸解工艺指标
项目 | 酸矿比 | 预混酸% | 反应酸% | 引发℃ | 最高℃ | 熟化时间h、温度℃ |
印度矿 | 1.65 | 91 | 85 | 120 | 192 | 1.5、200 |
项目 | 液固比 | 酸解率% | F值 | Ti3+ % | 体积膨胀倍数 | 浸取时间、温度℃ |
印度矿 | 2.5：1 | 93.69 | 1.88 | 0.026 | 2.0 | 4、70 |
表3酸解钛液质量
项目 | TiO2g/L | Ti3+g/L | ρg/mL | F值 | Fe/ TiO2 | 稳定性mL | 悬浮物mg/L |
钛液 | 226.35 | 3.12 | 1.6168 | 1.91 | 0.312 | 575 | 12 |
将酸解钛液按公司钛液的沉降条件，加20ppm的絮凝剂沉降1小时，通过观察其沉降快，过滤也快；印度钛精矿的酸解条件与国内的钛精矿基本相同，钛液沉降也较好，酸解率稍偏低，只有93-94%。
2.2水解
表4水解条件
编号 | 水解 浓度g/l | 预热 ℃ | 加完料 ℃ | 加料 时间 | 一沸 ℃ | 灰变 时间 | 二沸 ℃ |
1 | 185 | 96 | 102 | 17′25″ | 107 | 3′38″ | 109 |
2 | 185 | 96 | 103 | 19′15″ | 107 | 4′38″ | 109 |
注：其它指标同车间水解工艺
表5水解料浆指标
编号 | TiO2g/L | Ti3+g/l | ρg/mL | 水解率% | 沉高mm | 1L抽干时间 | D50μm |
1 | 176.61 | 1.49 | 1.4891 | 94.52 | 57 | 6′21″ | 2.064 |
2 | 216.84 | 2.22 | 1.5828 | 89.78 | 45 | —— | 2.046 |
注：2号样在水解过程中冷凝系统出现问题导致水解浓度偏高，水解率偏低。
水解条件与车间水解工艺条件相同，印度钛精矿钛液水解的灰变时间也与车间差不多， D50 2.05μm也与车间差不多。
2.3盐处理
表6盐处理配方
晶种加量% | K2O/TiO2% | P2O5/TiO2% | Al2O3/TiO2% |
6 | 0.28 | 0.20 | 0.33 |
2.4窑下品指标
在电阻炉中，在990℃条件下煅烧2h，金红石型转化率为99.5%，测其TiO2的盐份和颜料性能。
表7窑下品盐份指标
项目 | Al2O3 % | Cr ppm | Fe ppm | ZrO2 % | P2O5 % | S ppm | SiO2 % | MgO % | ZnO % | K2O % | TiO2 % | Pb ppm | As ppm |
1 | 0.346 | 14 | 10 | / | 0.174 | 206 | / | 0.001 | 0.001 | 0.264 | 95.8 | 19 | 8 |
2 | 0.344 | 28 | 18 | / | 0.159 | 285 | / | 0.002 | 0.002 | 0.279 | 94.7 | 27 | 6 |
表8窑下品颜料性能指标
编号 | 干粉白度 | 雷诺 兹数 | 亮度 | Fe ppm | Al2O3 % | P2O5 % | K2O % | R % | ||
L | a | b | ||||||||
1 | 97.63 | -0.45 | 3.21 | 1867 | 94.03 | 10 | 0.346 | 0.174 | 0.264 | 99.6 |
2 | 97.73 | -0.40 | 2.58 | 1863 | 93.72 | 18 | 0.344 | 0.159 | 0.279 | 99.7 |
从窑下品颜料性能指标看，印度钛精矿其窑下品的颜料性能接近于公司产品的颜料性能。
3.实验结论
3.1印度钛精矿的酸解条件、钛液沉降、水解条件与公司无差异；
3.2印度钛精矿的酸解率稍偏低，只有93-94%；
3.3印度钛精矿其窑下品的颜料性能接近于公司产品的颜料性能。
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