制備二氧化鈦的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種制備二氧化鈦的系統(tǒng)，包括：氯化反應(yīng)器，用于將含鈦礦石、還原劑、氧氣、空氣和氯氣發(fā)生氯化反應(yīng)；第一氣固分離裝置，用于對(duì)氯化反應(yīng)混合物進(jìn)行第一氣固分離；第一冷凝裝置，用于對(duì)含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷凝處理；四氯化鈦存儲(chǔ)裝置；精制裝置，適于對(duì)液體粗四氯化鈦進(jìn)行除釩處理；氧化反應(yīng)器，用于將精四氯化鈦與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)；第二氣固分離裝置，用于對(duì)氧化反應(yīng)混合物進(jìn)行第二氣固分離；包膜基料存儲(chǔ)裝置；二氧化鈦包膜裝置；壓濾機(jī)，用于對(duì)包膜后二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾；沉降槽；超濾裝置，用于對(duì)上清液進(jìn)行過濾；反滲透裝置，用于對(duì)濾液進(jìn)行反滲透處理；以及蒸發(fā)池，用于對(duì)濃水進(jìn)行蒸發(fā)，以便得到芒硝。
【專利說明】制備二氧化鈦的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種制備二氧化鈦的系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前生產(chǎn)二氧化鈦的方法主要有硫酸法和氯化法。由于硫酸法的流程長(zhǎng)，污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量差而逐步被氯化法取代。
[0003]CN1066043公開了一種制備金紅石型鈦白粉的工藝方法，其包括I)，將高鈦渣與石油焦均勻混合后放入氯化爐中，通入氯氣在800?900°C溫度下進(jìn)行沸騰氯化，2)，對(duì)氯化后得到的粗制四氯化鈦進(jìn)行分離提純除去、鎂、鐵、硅和釩等雜質(zhì)，得到精制四氯化鈦，3)，制得的精制四氯化鈦液體在蒸發(fā)器中，轉(zhuǎn)化為氣相，并予熱至450?800°C，4)，氣相四氯化鈦與少量的晶型轉(zhuǎn)化劑氣相三氯化鋁混合進(jìn)入氧化爐，氧氣經(jīng)等離子發(fā)生器加熱進(jìn)入氧化爐，在1300?1500°C溫度下，小于0.1秒內(nèi)進(jìn)行氧化反應(yīng)生成固相二氧化鈦，5)，迅速將二氧化鈦固體粉末移出反應(yīng)區(qū)并使反應(yīng)熱在迅速移去，收集二氧化鈦生成氯氣返回氯化爐，6)，將收集的二氧化鈦顆粒粉末打漿成液體，經(jīng)兩級(jí)分選，小于I微米的細(xì)顆粒二氧化鈦再進(jìn)行后處理，粗顆粒研磨然后再分級(jí)，7)，使用助劑在50?70°C溫度下pH=7?8進(jìn)行包膜后處理，8)，將后處理后二氧化鈦漿液，經(jīng)兩次過濾，進(jìn)料含水小于45%，出料含水小于1%，9)在120?160°C溫度下干燥，超微粉碎，產(chǎn)品平均粒度在0.3 μ m以下占70%。
[0004]然而，目前制備二氧化鈦的手段仍有待改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種能夠有效制備二氧化鈦的系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型提出了一種制備二氧化鈦的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:氯化反應(yīng)器，所述氯化反應(yīng)器設(shè)置有鈦礦石入口、還原劑入口、氧氣入口、空氣入口和氯氣入口，以便將含鈦礦石、還原劑供給到所述氯化反應(yīng)器中，并向所述氯化反應(yīng)器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在所述氯化反應(yīng)器中發(fā)生氯化反應(yīng)，并且得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應(yīng)混合物，其中，所述還原劑為石油焦，所述含鈦礦石為高鈦渣或金紅石鈦礦；第一氣固分離裝置，所述第一氣固分離裝置與所述氯化反應(yīng)器相連，用于對(duì)所述氯化反應(yīng)混合物進(jìn)行第一氣固分離處理，以便得到含有四氯化鈦的氣體混合物；第一冷凝裝置，所述第一冷凝裝置與所述第一氣固分離裝置相連，用于對(duì)所述含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷凝處理，以便得到液體粗四氯化鈦；四氯化鈦存儲(chǔ)裝置，所述四氯化鈦存儲(chǔ)裝置與所述第一冷凝裝置相連，用于存儲(chǔ)所述液體粗四氯化鈦；精制裝置，所述精制裝置與所述四氯化鈦存儲(chǔ)裝置相連，并且適于采用礦物油對(duì)所述液體粗四氯化鈦進(jìn)行除釩處理，以便對(duì)所述液體粗四氯化鈦進(jìn)行精制，以便得到經(jīng)過精制的精四氯化鈦，其中，所述經(jīng)過精制的精四氯化鈦中釩的含量為3ppm以下；氧化反應(yīng)器，所述氧化反應(yīng)器與所述精制裝置相連，并且設(shè)置有氧氣入口，用于將所述精四氯化鈦與氧氣供給到所述氧化反應(yīng)器中，以便在所述氧化反應(yīng)器中發(fā)生氧化反應(yīng)，以便得到含有二氧化鈦和氯氣的氧化反應(yīng)混合物；第二氣固分離裝置，所述第二氣固分離裝置與所述氧化反應(yīng)器相連，用于對(duì)所述氧化反應(yīng)混合物進(jìn)行第二氣固分離處理，以便分別得到固體二氧化鈦和氯氣；包膜基料存儲(chǔ)裝置，所述包膜基料存儲(chǔ)裝置與所述第二氣固分離裝置相連，用于存儲(chǔ)所得到的二氧化鈦固體作為包膜基料；二氧化鈦包膜裝置，所述二氧化鈦包膜裝置與所述包膜基料存儲(chǔ)裝置相連，用于對(duì)所述二氧化鈦進(jìn)行包膜，以便得到包膜后二氧化鈦漿料；壓濾機(jī)，所述壓濾機(jī)與所述二氧化鈦包膜裝置相連，用于對(duì)所述包膜后二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾，以得到壓濾水；沉降槽，所述沉降槽與所述壓濾機(jī)相連，適于使所述壓濾水發(fā)生沉降，并得到上清液；超濾裝置，所述超濾裝置與所述沉降槽相連，用于對(duì)所述上清液進(jìn)行過濾，以得到濾液和濾后物；反滲透裝置，所述反滲透裝置與所述超濾裝置相連，用于對(duì)所述濾液進(jìn)行反滲透處理，以得到清水和濃水；以及蒸發(fā)池，所述蒸發(fā)池與所述反滲透裝置相連，用于對(duì)所述濃水進(jìn)行蒸發(fā)，以便得到芒硝。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)可以制備得到粒度分布優(yōu)異的二氧化鈦，并且通過對(duì)二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾處理所得到壓濾水進(jìn)行回收處理，可以分離出芒硝，同時(shí)避免了對(duì)環(huán)境的污染。
[0008]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0009]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一冷凝裝置進(jìn)一步包括:逆流冷卻單元，所述逆流冷卻單元設(shè)置有氯化反應(yīng)混合物入口和液體粗四氯化鈦入口，以便在所述逆流冷卻單元中將所述液體粗四氯化鈦的一部分與所述含有四氯化鈦的氣體混合物逆流接觸，以便進(jìn)行第一冷卻處理；以及管式換熱器，所述管式換熱器與所述逆流冷卻單元相連，并且利用冷凍劑對(duì)經(jīng)過第一冷卻處理的氣體混合物進(jìn)行第二冷卻處理，以便得到所述液體粗四氯化鈦，其中，所述冷凍劑為溫度-23攝氏度的R507冷凝介質(zhì)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過該冷卻方法，能夠有效地將含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷卻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)四氯化鈦的進(jìn)一步純化。其中，對(duì)于第一冷卻處理，能夠有效地利用已經(jīng)得到冷卻的液體粗四氯化鈦進(jìn)行冷卻，從而降低了生產(chǎn)二氧化鈦的生產(chǎn)成本，另外，采用溫度-23攝氏度的R507冷凝介質(zhì)作為冷凍劑，是發(fā)明人通過大量篩選工作而意外獲得的，并且發(fā)現(xiàn)，其能夠以顯著優(yōu)于其他溫度和類型的冷凝介質(zhì)發(fā)揮作用。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述制備二氧化鈦的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:精四氯化鈦預(yù)熱裝置，所述精四氯化鈦預(yù)熱裝置與所述精制裝置和所述氧化反應(yīng)器相連，以便預(yù)先將所述精四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱處理；氧氣預(yù)熱裝置，所述氧氣預(yù)熱裝置與所述氧化反應(yīng)器相連，以便預(yù)先對(duì)所述氧氣進(jìn)行預(yù)熱處理。由此，可以進(jìn)一步提高制備二氧化鈦的效率，降低制備二氧化鈦的成本。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將精四氯化鈦預(yù)熱至不低于350攝氏度，將氧氣預(yù)熱至不低于1500攝氏度，可以顯著有效地降低制備二氧化鈦的成本。當(dāng)溫度過高時(shí)，預(yù)熱所需要的成本會(huì)顯著增加，而當(dāng)溫度過低時(shí)，則在氧化反應(yīng)器中會(huì)消耗過多的能量。由此，可以進(jìn)一步提高制備二氧化鈦的效率，降低制備二氧化鈦的成本。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述第二氣固分離裝置與所述氯化反應(yīng)器相連，用于將所獲得的氯氣返回至所述氯化反應(yīng)器中進(jìn)行氯化反應(yīng)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過第二氣固分離處理后得到的氯氣，能夠直接用于氯化反應(yīng)，從而降低了生產(chǎn)二氧化鈦的成本，減少了污染。[0012]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0014]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是利用根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)進(jìn)行制備二氧化鈦的方法流程示意圖；
[0017]圖4是利用根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)進(jìn)行制備二氧化鈦的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0019]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0020]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種制備二氧化鈦的系統(tǒng)。參考圖1-2，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:
[0021]氯化反應(yīng)器100:氯化反應(yīng)器100設(shè)置有鈦礦石入口、還原劑入口、氧氣入口、空氣入口和氯氣入口，以便將含鈦礦石、還原劑供給到氯化反應(yīng)器中，并向氯化反應(yīng)器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在氯化反應(yīng)器中發(fā)生氯化反應(yīng)，從而可以得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應(yīng)混合物，其中，還原劑為石油焦，含鈦礦石為高鈦渣或金紅石鈦礦。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，進(jìn)行氯化反應(yīng)的溫度條件并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，氯化反應(yīng)可以在700?900攝氏度的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選地，氯化反應(yīng)是在850攝氏度的溫度下進(jìn)行的。發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，在850攝氏度下進(jìn)行氯化反應(yīng)，能夠以顯著優(yōu)于其他溫度的效率生成四氯化鈦。具體地，四氯化鈦氣體的生產(chǎn)主要是向氯化反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)不斷的添加鈦礦(高鈦渣或金紅石)和還原性物質(zhì)(石油焦)，并連續(xù)不斷的向反應(yīng)器內(nèi)通入氧氣、壓縮空氣、氯氣；且溫度在850°C時(shí)(高鈦渣或金紅石)和氯氣連續(xù)發(fā)生反應(yīng)持續(xù)生成TiCl4氣體，反應(yīng)方程式為:2Ti02+3C+4Cl2=2TiCl4+2C0+C02。由此，可以有效地將鈦礦石中二氧化鈦轉(zhuǎn)換為四氯化鈦氣體，進(jìn)而利于后續(xù)獲得高質(zhì)量的二氧化鈦產(chǎn)品。
[0022]第一氣固分離裝置200:第一氣固分離裝置200與氯化反應(yīng)器100相連，用于對(duì)所得的氯化反應(yīng)混合物進(jìn)行氣固分離處理，從而可以得到含有四氯化鈦的氣體混合物。在該步驟中，通過氯化反應(yīng)產(chǎn)生的四氯化鈦氣體、一氧化碳、二氧化碳夾雜著一些未反應(yīng)的石油焦、鈦礦及反應(yīng)生成的一些固體物質(zhì)一起離開氯化反應(yīng)器進(jìn)入第一氣固分離裝置，實(shí)現(xiàn)了四氯化鈦氣體與固體廢物的分離。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一氣固分離裝置可以是本領(lǐng)域中任何已知的裝置。
[0023]第一冷凝裝置300:第一冷凝裝置300與第一氣固分離裝置200相連，用于對(duì)所得的含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行第一冷凝處理，從而可以得到液體粗四氯化鈦。具體地，第一冷凝裝置包括:逆流冷卻單元，逆流冷卻單元設(shè)置有氯化反應(yīng)混合物入口和液體粗四氯化鈦入口，以便在逆流冷卻單元中將液體粗四氯化鈦的一部分與所述含有四氯化鈦的氣體混合物逆流接觸，以便進(jìn)行第一冷卻處理；以及管式換熱器，管式換熱器與逆流冷卻單元相連，并且利用冷凍劑對(duì)經(jīng)過第一冷卻處理的氣體混合物進(jìn)行第二冷卻處理，以便得到液體粗四氯化鈦，其中，冷凍劑為溫度-23攝氏度的R507冷凝介質(zhì)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該第一冷凝裝置，能夠有效地將含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷卻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)四氯化鈦的進(jìn)一步純化。其中，對(duì)于第一冷卻處理，能夠有效地利用已經(jīng)得到冷卻的液體粗四氯化鈦進(jìn)行冷卻，從而降低了生產(chǎn)二氧化鈦的生產(chǎn)成本，另外，采用溫度-23攝氏度的R507冷凝介質(zhì)作為冷凍劑，是發(fā)明人通過大量篩選工作而意外獲得的，并且發(fā)現(xiàn)，其能夠以顯著優(yōu)于其他溫度和類型的冷凝介質(zhì)發(fā)揮作用。同時(shí)，采用該第一冷凝裝置，可以將氣體中99%的四氯化鈦氣體冷凝為液體。
[0024]四氯化鈦存儲(chǔ)裝置400:四氯化鈦存儲(chǔ)裝置400與第一冷凝裝置300相連，用于存儲(chǔ)液體粗四氯化鈦。
[0025]精制裝置500:精制裝置500與四氯化鈦存儲(chǔ)裝置400相連，并且適于采用礦物油對(duì)液體粗四氯化鈦進(jìn)行除釩處理，以便對(duì)液體粗四氯化鈦進(jìn)行精制，從而可以得到經(jīng)過精制的精四氯化鈦，其中，經(jīng)過精制的四氯化鈦中釩的含量為3ppm以下。具體地，采用除釩裝置500對(duì)粗四氯化鈦進(jìn)行除釩處理包括:在蒸發(fā)容器中，將液體粗四氯化鈦與礦物油混合，其中礦物油占所得到混合物的I重量％;以及隨著攪拌，對(duì)所得到的液體粗四氯化鈦與礦物油的混合物進(jìn)行加熱，以便將液體粗四氯化鈦中的釩由低沸點(diǎn)的VOCl3轉(zhuǎn)化為高沸點(diǎn)的VOCl2雜質(zhì)，以便實(shí)現(xiàn)釩與四氯化鈦的分離，從而得到經(jīng)過精制的精四氯化鈦。在該步驟中，在將液體粗四氯化鈦與礦物油進(jìn)行混合之前，預(yù)先利用氮?dú)庀蛘舭l(fā)容器中加入礦物油的一部分，以防止礦物油碳化堵塞管路，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，蒸發(fā)容器中的壓力并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，蒸發(fā)容器中的壓力可以為0.5?0.7MPa。發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，在0.5?0.7MPa壓力下進(jìn)行除釩處理能夠以顯著優(yōu)于其他壓力得到精四氯化鈦。
[0026]氧化反應(yīng)器600:氧化反應(yīng)器600與精制裝置500相連，并且設(shè)置有氧氣入口，用于將精四氯化鈦與氧氣供給到氧化反應(yīng)器600中，以便在氧化反應(yīng)器600中發(fā)生氧化反應(yīng)，以便得到含有二氧化鈦和氯氣的氧化反應(yīng)混合物。在該步驟中，將前面步驟中得到的精四氯化鈦與氧氣供給到氧化反應(yīng)器中，在氧化反應(yīng)器中發(fā)生氧化反應(yīng)TiCl4+02=Ti02+2Cl2，從而可以得到含有二氧化鈦和氯氣的氧化反應(yīng)混合物。
[0027]第二氣固分離裝置700:第二氣固分離裝置700與氧化反應(yīng)器600相連，用于對(duì)氧化反應(yīng)混合物進(jìn)行第二氣固分離處理，從而可以分別得到固體二氧化鈦和氯氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二氣固分離處理裝置可以是本領(lǐng)域中任何已知的手段。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氧化反應(yīng)混合物經(jīng)第二氣固分離處理，能夠有效地獲得二氧化鈦固體。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將該步驟中獲得的氯氣返回至氯化反應(yīng)器中進(jìn)行氯化反應(yīng)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過第二氣固分離處理后得到的氯氣，能夠直接用于氯化反應(yīng)，從而顯著降低了生產(chǎn)二氧化鈦的成本，減少了污染。
[0028]包膜基料存儲(chǔ)裝置800:包膜基料存儲(chǔ)裝置800與第二氣固分離裝置700相連，用于存儲(chǔ)經(jīng)第二氣固分離處理所得的二氧化鈦固體。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，包膜基料存儲(chǔ)裝置包括:罐體，罐體內(nèi)限定出存儲(chǔ)空間；攪拌器，攪拌器設(shè)置在罐體的底部；以及輸送泵，輸送泵分別與罐體和二氧化鈦包膜裝置相連，用于向二氧化鈦包膜裝置供給包膜基料。具體地，經(jīng)第二氣固分離處理所得到的二氧化鈦固體經(jīng)砂磨分級(jí)預(yù)處理后得到鈦白粉基料，經(jīng)輸送泵送入罐體中，以保證在氯化氧化工藝進(jìn)行維護(hù)檢修過程中后處理工序依然能夠持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)罐體底部的攪拌器，可以保證鈦白粉基料在罐體內(nèi)長(zhǎng)期存儲(chǔ)過程中不會(huì)發(fā)生沉降結(jié)塊，另外，可以在罐體底部的輸送泵的出口管線上增設(shè)回流管道，可以通過定期循環(huán)使鈦白粉基料長(zhǎng)期處于良好的均勻分散狀態(tài)。
[0029]二氧化鈦包膜裝置900:二氧化鈦包膜裝置900與包膜基料存儲(chǔ)裝置800相連，用于對(duì)二氧化鈦進(jìn)行包膜，從而可以得到經(jīng)過包膜后的二氧化鈦漿料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)過包膜后的二氧化鈦漿料的溫度并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，包膜后的二氧化鈦漿料的溫度可以為30~90°C。在該步驟中，將固體二氧化鈦加入到包膜裝置中，利用包膜劑進(jìn)行無機(jī)包膜，其中包膜劑可以為A1203、SiO2或ZrO2，其中，包膜劑的用量為二氧化鈦漿液中TiO2固含量的1%-10%，并且二氧化鈦固體進(jìn)行包膜的條件為:攪拌速度50~200rpm, pH為3~12，溫度為30~90°C，反應(yīng)及熟化時(shí)間為5~70min。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，當(dāng)包膜劑為Al2O3時(shí)，涉及的化學(xué)反應(yīng)為:2A13++60H_ — Al2O3.3H20 ;當(dāng)包膜劑為SiO2時(shí)，涉及的化學(xué)反應(yīng)為:Si032_+2H+ — SiO2.H2O ;當(dāng)包膜劑為ZrO2時(shí)，涉及的化學(xué)反應(yīng)為:Zr4++40H_ — ZrO2.2H20。由此，通過對(duì)固體二氧化鈦進(jìn)行包膜處理，可以有效避免二氧化欽廣品變質(zhì)，從而提聞二氧化欽廣品質(zhì)量。
[0030]壓濾機(jī)1000:壓濾機(jī)1000與包膜裝置900相連，用于對(duì)包膜后二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾，從而可以得到壓濾水，其中壓濾水中含有大量的可溶性鹽(主要為硫酸鈉)。具體地，經(jīng)包膜后的二氧化鈦物料由二氧化鈦包膜裝置泵送至壓濾機(jī)中，并儲(chǔ)存于壓濾機(jī)內(nèi)由兩塊濾板形成的各個(gè)腔室中，調(diào)整進(jìn)料結(jié)束終點(diǎn)壓力為0.4~IMPa，，由于濾布的存在，經(jīng)過包膜的二氧化鈦漿料在壓力的作用下會(huì)發(fā)生固液分離，再通過壓濾機(jī)的一次洗滌和二次洗滌過程，進(jìn)一步分離洗凈經(jīng)過包膜的二氧化鈦漿料中所含的游離鹽離子，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量，壓濾分離出的壓濾水進(jìn)行下一步操作。
[0031]沉降槽1100:沉降槽1100與壓濾機(jī)1000相連，用于對(duì)壓濾所得壓濾水進(jìn)行沉降，在絮凝劑的作用下，壓濾水中所含的二氧化鈦會(huì)產(chǎn)生團(tuán)聚，在重力的作用下沉降至沉降槽底部，而上層清液可通過溢流槽進(jìn)行收集處理。該步驟中，首先利用酸堿調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)壓濾水PH值至中性，然后將壓濾水輸送至沉降槽的管線上通過靜態(tài)混合器與絮凝劑進(jìn)行充分混合，從而可以使得過濾水中所含的二氧化鈦聚集為塊狀，進(jìn)而在沉降槽內(nèi)絮凝沉降得以分離。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，絮凝劑的種類并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，絮凝劑可以為聚丙烯酰胺或聚合氯化鋁。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該絮凝劑對(duì)壓濾水中所含微量二氧化鈦的絮凝效果良好，且自身并不會(huì)對(duì)二氧化鈦產(chǎn)品的性能造成污染，并且可以對(duì)沉降槽內(nèi)絮凝的二氧化鈦產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的回收利用。
[0032]超濾裝置1200:超濾裝置1200與沉降槽1100相連，用于對(duì)沉降處理所得上清液進(jìn)行過濾，從而可以得到濾液和濾后物。其中，濾后物中鹽含量比較高，也可以稱為濃水。濾液中鹽含量較低，也可以稱為清水。
[0033]反滲透裝置1300:反滲透裝置1300與超濾裝置1200相連，用于對(duì)超濾處理所得濾液進(jìn)行反滲透處理，從而可以得到清水和濃水。在該步驟中，超濾所得到的濾液中含有少量的鹽分，其中鹽分無法通過反滲透膜而被截留，而濾液中所含的水分子可以穿過反滲透膜到達(dá)反滲透膜的另一側(cè)，從而可以分離得到清水和濃水，其中，清水可以循環(huán)利用。
[0034]蒸發(fā)池1400:蒸發(fā)池1400與反滲透裝置1300相連，用于對(duì)反滲透處理所得濃水進(jìn)行蒸發(fā)，從而可以得到芒硝。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，蒸發(fā)池1400還可以進(jìn)一步與超濾裝置1200直接相連，從而可以直接將超濾裝置1200所產(chǎn)生的濾后物(也可以稱為“濃水”)進(jìn)行蒸發(fā)，得到芒硝。
[0035]由此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)，能夠有效地制備得到粒度分布優(yōu)異的鈦白粉產(chǎn)品，并且通過將二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾處理所得到的壓濾水進(jìn)行回收處理，可以分離得到芒硝，同時(shí)可以避免對(duì)環(huán)境的污染。
[0036]參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0037]精四氯化鈦預(yù)熱裝置1500:精四氯化鈦預(yù)熱裝置1300與精制裝置500和氧化反應(yīng)器600相連，以便預(yù)先將精四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱處理；
[0038]氧氣預(yù)熱裝置1600:氧氣預(yù)熱裝置1400與氧化反應(yīng)器600相連，以便預(yù)先對(duì)氧氣進(jìn)行預(yù)熱處理。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，預(yù)先對(duì)精四氯化鈦和氧氣進(jìn)行預(yù)熱的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，可以預(yù)先將精四氯化鈦預(yù)熱至不低于350攝氏度，將氧氣預(yù)熱至不低于1500攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高制備二氧化鈦的效率，降低制備二氧化鈦的成本。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將精四氯化鈦預(yù)熱至不低于350攝氏度，將氧氣預(yù)熱至不低于1500攝氏度，可以顯著有效地降低制備二氧化鈦的成本。當(dāng)溫度過高時(shí)，預(yù)熱所需要的成本會(huì)顯著增加，而當(dāng)溫度過低時(shí)，則在氧化反應(yīng)器中會(huì)消耗過多的能量。由此，可以進(jìn)一步提高制備二氧化鈦的效率，降低制備二氧化鈦的成本。
[0040]以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述，為了方便理解，下面參考圖3-4對(duì)利用本實(shí)用新型實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)進(jìn)行制備二氧化鈦的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該方法包括:
[0041]SlOO:氯化反應(yīng)
[0042]將含鈦礦石、還原劑供給到氯化反應(yīng)器中，并向氯化反應(yīng)器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在氯化反應(yīng)器中發(fā)生氯化反應(yīng)，并且得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應(yīng)混合物和工藝尾氣，其中，還原劑為石油焦，含鈦礦石為高鈦渣或金紅石鈦礦。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，進(jìn)行氯化反應(yīng)的溫度條件并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，氯化反應(yīng)可以在700?900攝氏度的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選地，氯化反應(yīng)是在850攝氏度的溫度下進(jìn)行的。發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，在850攝氏度下進(jìn)行氯化反應(yīng)，能夠以顯著優(yōu)于其他溫度的效率生成四氯化鈦。該步驟中，具體地，四氯化鈦氣體的生產(chǎn)主要是向氯化反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)不斷的添加鈦礦(高鈦渣或金紅石)還原性物質(zhì)(石油焦)，并連續(xù)不斷的向反應(yīng)器內(nèi)通入氧氣、壓縮空氣、氯氣；且溫度在850°C時(shí)(高鈦渣或金紅石)和氯氣連續(xù)發(fā)生反應(yīng)持續(xù)生成TiCl4氣體，反應(yīng)方程式為:2Ti02+3C+4Cl2=2TiCl4+2C0+C02。由此，可以有效地將鈦礦石中二氧化鈦轉(zhuǎn)換為四氯化鈦氣體，進(jìn)而利于后續(xù)獲得高質(zhì)量的二氧化鈦產(chǎn)品。
[0043]S200:第一氣固分離
[0044]將氯化反應(yīng)中所得到的氯化反應(yīng)混合物進(jìn)行第一氣固分離處理，從而可以得到含有四氯化鈦的氣體混合物。在該步驟中，通過氯化反應(yīng)產(chǎn)生的四氯化鈦氣體、一氧化碳、二氧化碳夾雜著一些未反應(yīng)的石油焦、鈦礦及反應(yīng)生成的一些固體物質(zhì)一起離開氯化反應(yīng)器進(jìn)入第一氣固分離裝置，實(shí)現(xiàn)了四氯化鈦氣體與固體廢物的分離。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，進(jìn)行第一氣固分離處理的方法可以是本領(lǐng)域中任何已知的手段。
[0045]S300:第一冷凝處理
[0046]將所得的含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷凝處理，從而可以得到液體粗四氯化鈦。具體地，第一冷凝處理包括:將液體粗四氯化鈦的一部分與含有四氯化鈦的氣體混合物接觸，以便進(jìn)行第一冷卻處理；以及利用冷凍劑對(duì)經(jīng)過第一冷卻處理的氣體混合物進(jìn)行第二冷卻處理，從而可以得到液體粗四氯化鈦，其中，冷凍劑為溫度-23攝氏度的R507冷凝介質(zhì)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過該冷卻方法，能夠有效地將含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷卻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)四氯化鈦的進(jìn)一步純化。其中，對(duì)于第一冷卻處理過程中，能夠有效地利用已經(jīng)得到冷卻的液體粗四氯化鈦對(duì)含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷卻，從而顯著降低了 二氧化鈦的生產(chǎn)成本，另外，采用溫度-23攝氏度的R507冷凝介質(zhì)作為冷凍劑，是發(fā)明人通過大量篩選工作而意外獲得的，并且發(fā)現(xiàn)，其能夠以顯著優(yōu)于其他溫度和類型的冷凝介質(zhì)發(fā)揮作用。同時(shí)，采用該步驟中的冷凝處理方式，可以將氣體中99%的四氯化鈦氣體冷凝橫液體。
[0047]S400:四氯化鈦存儲(chǔ)
[0048]在該步驟中，將前面冷凝處理步驟所得到的液體粗四氯化鈦存儲(chǔ)在四氯化鈦存儲(chǔ)裝置中。
[0049]S500:精制處理
[0050]在該步驟中，采用礦物油對(duì)液體粗四氯化鈦進(jìn)行除釩處理，以便對(duì)液體粗四氯化鈦進(jìn)行精制，從而可以得到經(jīng)過精制的精四氯化鈦，其中，經(jīng)過精制的四氯化鈦中釩的含量為3ppm以下。具體地，采用礦物油對(duì)液體粗四氯化鈦進(jìn)行除釩處理包括:在蒸發(fā)容器中，將液體粗四氯化鈦與礦物油混合，其中礦物油占所得到混合物的I重量％ ;以及隨著攪拌，對(duì)所得到的液體粗四氯化鈦與礦物油的混合物進(jìn)行加熱，以便將液體粗四氯化鈦中的釩由低沸點(diǎn)的VOCl3轉(zhuǎn)化為高沸點(diǎn)的VOCl2雜質(zhì)，以便實(shí)現(xiàn)釩與四氯化鈦的分離，從而得到經(jīng)過精制的精四氯化鈦。在該步驟中，在將液體粗四氯化鈦與礦物油進(jìn)行混合之前，預(yù)先利用氮?dú)庀蛘舭l(fā)容器中加入礦物油的一部分，以防止礦物油碳化堵塞管路。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，蒸發(fā)容器中的壓力并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，蒸發(fā)容器中的壓力可以為0.5?0.7MPa。發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，在0.5?0.7MPa壓力下進(jìn)行除釩處理能夠以顯著優(yōu)于其他壓力精制得到精四氯化鈦。由此，可以顯著提高后續(xù)獲得的二氧化鈦產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0051]S600:氧化反應(yīng)
[0052]在該步驟中，將前面步驟中得到的精四氯化鈦與氧氣供給到氧化反應(yīng)器中，以便在氧化反應(yīng)器中發(fā)生氧化反應(yīng)TiCl4+02=Ti02+2Cl2，以便得到含有二氧化鈦和氯氣的氧化反應(yīng)混合物。
[0053]S700:第二氣固分離[0054]將前面步驟中得到的氧化反應(yīng)混合物進(jìn)行第二氣固分離處理，以便分別得到固體二氧化鈦和氯氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，進(jìn)行第二氣固分離處理的方法可以是本領(lǐng)域中任何已知的手段。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氧化反應(yīng)混合物經(jīng)第二氣固分離處理，能夠有效地制備二氧化鈦，進(jìn)而通過對(duì)二氧化鈦進(jìn)行包膜處理，可以有效地獲得粒度分布優(yōu)異的鈦白粉。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將該步驟中獲得的氯氣返回至氯化反應(yīng)步驟中進(jìn)行氯化反應(yīng)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過第二氣固分離處理后得到的氯氣，能夠直接用于氯化反應(yīng)，從而可以顯著降低生產(chǎn)二氧化鈦的成本，減少了污染。
[0055]S800包膜基料存儲(chǔ)
[0056]將經(jīng)第二氣固分離處理所得的二氧化鈦固體存儲(chǔ)于上述提及的包膜基料存儲(chǔ)裝置中。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，包膜基料存儲(chǔ)裝置包括:罐體，罐體內(nèi)限定出存儲(chǔ)空間；攪拌器，攪拌器設(shè)置在罐體的底部；以及輸送泵，輸送泵分別與罐體和二氧化鈦包膜裝置相連，用于向二氧化鈦包膜裝置供給包膜基料。具體地，經(jīng)第二氣固分離處理所得到的二氧化鈦固體經(jīng)砂磨分級(jí)預(yù)處理后得到鈦白粉基料，經(jīng)輸送泵送入罐體中，以保證在氯化氧化工藝進(jìn)行維護(hù)檢修過程中后處理工序依然能夠持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)罐體底部的攪拌器，可以保證鈦白粉基料在罐體內(nèi)長(zhǎng)期存儲(chǔ)過程中不會(huì)發(fā)生沉降結(jié)塊，另外，可以在罐體底部的輸送泵的出口管線上增設(shè)回流管道，可以通過定期循環(huán)使鈦白粉基料長(zhǎng)期處于良好的均勻分散狀態(tài)。
[0057]S900:包膜處理
[0058]該步驟中，對(duì)二氧化鈦產(chǎn)品固體進(jìn)行包膜處理是通過使用上述提及的二氧化鈦包膜裝置完成的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)過包膜后的二氧化鈦漿料的溫度并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，包膜后的二氧化鈦漿料的溫度可以為30~90°C。具體地，將鈦白粉基料加入到二氧化鈦包膜裝置中，利用包膜劑進(jìn)行無機(jī)包膜，其中包膜劑可以為Al203、Si02 或Zr02，其中，包膜劑的用量為鈦白粉基料中TiO2固含量的1%-10%，并且鈦白粉基料的進(jìn)行包膜的條件為:攪拌速度50~200rpm，pH為3~12，溫度為30~90.C，反應(yīng)及熟化時(shí)間為5~70min。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，當(dāng)包膜劑為Al2O3時(shí)，涉及的化學(xué)反應(yīng)為:2Α13++60H- — Al2O3.3H20 ;當(dāng)包膜劑為 SiO2 時(shí)，涉及的化學(xué)反應(yīng)為:Si032-+2H+ — SiO2.H2O ；當(dāng)包膜劑為ZrO2時(shí)，涉及的化學(xué)反應(yīng)為:Zr4++40H_ — ZrO2.2Η20。由此，通過對(duì)所得固體二氧化鈦進(jìn)行包膜處理，可以有效避免二氧化鈦產(chǎn)品變質(zhì)，從而提高二氧化鈦產(chǎn)品質(zhì)量。
[0059]S1000:壓濾處理
[0060]將所得包膜后二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾，從而可以得到壓濾水，其中壓濾水中含有大量的可溶性鹽(主要為硫酸鈉)。具體地，具體地，經(jīng)包膜后的二氧化鈦物料由二氧化鈦包膜裝置泵送至壓濾機(jī)中，并儲(chǔ)存于壓濾機(jī)內(nèi)由兩塊濾板形成的各個(gè)腔室中，調(diào)整進(jìn)料結(jié)束終點(diǎn)壓力為0.4~IMPa，，由于濾布的存在，經(jīng)過包膜的二氧化鈦漿料在壓力的作用下會(huì)發(fā)生固液分離，再通過壓濾機(jī)的一次洗滌和二次洗滌過程，進(jìn)一步分離洗凈經(jīng)過包膜的二氧化鈦漿料中所含的游離鹽離子，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量，壓濾分離出的壓濾水進(jìn)行下一步操作。
[0061]SllOO:沉降處理
[0062]將壓濾所得壓濾水在上述的壓濾裝置中進(jìn)行沉降，并得到上清液。該步驟中，首先利用酸堿調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)壓濾水PH值至中性，然后將壓濾水輸送至沉降槽的管線上通過靜態(tài)混合器與絮凝劑進(jìn)行充分混合，從而可以使得過濾水中所含的二氧化鈦聚集為塊狀，進(jìn)而在沉降槽內(nèi)絮凝沉降得以分離。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，絮凝劑的種類并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，絮凝劑可以為聚丙烯酰胺或聚合氯化鋁。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該絮凝劑對(duì)壓濾水中所含微量二氧化鈦的絮凝效果良好，且自身并不會(huì)對(duì)二氧化鈦產(chǎn)品的性能造成污染，并且可以對(duì)沉降槽內(nèi)絮凝的二氧化鈦產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的回收利用。
[0063]S1200:超濾處理
[0064]對(duì)沉降處理所得上清液進(jìn)行過濾，從而可以得到濾液和濾后物。其中，濾后物中鹽含量比較高，也可以稱為濃水，可以直接進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理。而濾液中鹽含量較低，也可以稱為清水。
[0065]S1300:反滲透處理
[0066]將超濾處理所得濾液進(jìn)行反滲透處理，從而可以得到清水和濃水。在該步驟中，超濾所得到的濾液中含有少量鹽分，其中鹽分無法通過反滲透膜而被截留，而濾液中所含的水分子可以穿過反滲透膜到達(dá)反滲透膜的另一側(cè)，從而可以分離得到清水和濃水，其中，清水可以循環(huán)利用。
[0067]S1400:蒸發(fā)結(jié)晶
[0068]將反滲透處理所得濃水在上述蒸發(fā)池中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，從而可以得到芒硝。
[0069]由此，利用根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備二氧化鈦的系統(tǒng)進(jìn)行制備二氧化鈦的方法，能夠有效地制備得到粒度分布優(yōu)異的鈦白粉產(chǎn)品，并且通過將二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾處理所得到的壓濾水進(jìn)行回收處理，可以分離得到芒硝，同時(shí)可以避免對(duì)環(huán)境的污染。
[0070]參考圖4，利用根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備二氧化鈦的的系統(tǒng)進(jìn)行制備二氧化鈦的方法進(jìn)一步包括:
[0071]S1500:預(yù)熱處理
[0072]在將所得到的精四氯化鈦與氧氣供給到氧化反應(yīng)器中之前，預(yù)先將精四氯化鈦和氧氣分別進(jìn)行預(yù)熱處理。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，預(yù)先對(duì)精四氯化鈦和氧氣進(jìn)行預(yù)熱處理的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，可以預(yù)先將精四氯化鈦預(yù)熱至不低于350攝氏度，將氧氣預(yù)熱至不低于1500攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高制備二氧化鈦的效率，降低制備二氧化鈦的成本。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將精四氯化鈦預(yù)熱至不低于350攝氏度，將氧氣預(yù)熱至不低于1500攝氏度，可以顯著有效地降低制備二氧化鈦的成本。當(dāng)溫度過高時(shí)，預(yù)熱所需要的成本會(huì)顯著增加，而當(dāng)溫度過低時(shí)，則在氧化反應(yīng)器中會(huì)消耗過多的能量。由此，可以進(jìn)一步提高制備二氧化鈦的效率，降低制備二氧化鈦的成本。
[0073]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0074]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種制備二氧化鈦的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 氯化反應(yīng)器，所述氯化反應(yīng)器設(shè)置有鈦礦石入口、還原劑入口、氧氣入口、空氣入口和氯氣入口，以便將含鈦礦石、還原劑供給到所述氯化反應(yīng)器中，并向所述氯化反應(yīng)器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在所述氯化反應(yīng)器中發(fā)生氯化反應(yīng)，并且得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應(yīng)混合物，其中，所述還原劑為石油焦，所述含鈦礦石為高鈦渣或金紅石鈦礦； 第一氣固分離裝置，所述第一氣固分離裝置與所述氯化反應(yīng)器相連，用于對(duì)所述氯化反應(yīng)混合物進(jìn)行第一氣固分離處理，以便得到含有四氯化鈦的氣體混合物； 第一冷凝裝置，所述第一冷凝裝置與所述第一氣固分離裝置相連，用于對(duì)所述含有四氯化鈦的氣體混合物進(jìn)行冷凝處理，以便得到液體粗四氯化鈦； 四氯化鈦存儲(chǔ)裝置，所述四氯化鈦存儲(chǔ)裝置與所述第一冷凝裝置相連，用于存儲(chǔ)所述液體粗四氯化鈦； 精制裝置，所述精制裝置與所述四氯化鈦存儲(chǔ)裝置相連，并且適于采用礦物油對(duì)所述液體粗四氯化鈦進(jìn)行除釩處理，以便對(duì)所述液體粗四氯化鈦進(jìn)行精制，以便得到經(jīng)過精制的精四氯化鈦，其中，所述經(jīng)過精制的精四氯化鈦中釩的含量為3ppm以下； 氧化反應(yīng)器，所述氧化反應(yīng)器與所述精制裝置相連，并且設(shè)置有氧氣入口，用于將所述精四氯化鈦與氧氣供給到所述氧化反應(yīng)器中，以便在所述氧化反應(yīng)器中發(fā)生氧化反應(yīng)，以便得到含有二氧化鈦和氯氣的氧化反應(yīng)混合物； 第二氣固分離裝置，所述 第二氣固分離裝置與所述氧化反應(yīng)器相連，用于對(duì)所述氧化反應(yīng)混合物進(jìn)行第二氣固分離處理，以便分別得到固體二氧化鈦和氯氣； 包膜基料存儲(chǔ)裝置，所述包膜基料存儲(chǔ)裝置與所述第二氣固分離裝置相連，用于存儲(chǔ)所得到的二氧化鈦固體作為包膜基料； 二氧化鈦包膜裝置，所述二氧化鈦包膜裝置與所述包膜基料存儲(chǔ)裝置相連，用于對(duì)所述二氧化鈦進(jìn)行包膜，以便得到包膜后二氧化鈦漿料； 壓濾機(jī)，所述壓濾機(jī)與所述二氧化鈦包膜裝置相連，用于對(duì)所述包膜后二氧化鈦漿料進(jìn)行壓濾，以得到壓濾水； 沉降槽，所述沉降槽與所述壓濾機(jī)相連，適于使所述壓濾水發(fā)生沉降，并得到上清液；超濾裝置，所述超濾裝置與所述沉降槽相連，用于對(duì)所述上清液進(jìn)行過濾，以得到濾液和濾后物； 反滲透裝置，所述反滲透裝置與所述超濾裝置相連，用于對(duì)所述濾液進(jìn)行反滲透處理，以得到清水和濃水；以及 蒸發(fā)池，所述蒸發(fā)池與所述反滲透裝置相連，用于對(duì)所述濃水進(jìn)行蒸發(fā)，以便得到芒硝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備二氧化鈦的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一冷凝裝置進(jìn)一步包括: 逆流冷卻單元，所述逆流冷卻單元設(shè)置有氯化反應(yīng)混合物入口和液體粗四氯化鈦入口，以便在所述逆流冷卻單元中將所述液體粗四氯化鈦的一部分與所述含有四氯化鈦的氣體混合物逆流接觸，以便進(jìn)行第一冷卻處理；以及 管式換熱器，所述管式換熱器與所述逆流冷卻單元相連，并且利用冷凍劑對(duì)經(jīng)過第一冷卻處理的氣體混合物進(jìn)行第二冷卻處理，以便得到所述液體粗四氯化鈦，其中，所述冷凍劑為溫度-23攝氏度的R507冷凝介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備二氧化鈦的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括: 精四氯化鈦預(yù)熱裝置，所述精四氯化鈦預(yù)熱裝置與所述精制裝置和所述氧化反應(yīng)器相連，以便預(yù)先將所述精四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱處理； 氧氣預(yù)熱裝置，所述氧氣預(yù)熱裝置與所述氧化反應(yīng)器相連，以便預(yù)先對(duì)所述氧氣進(jìn)行預(yù)熱處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備二氧化鈦的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二氣固分離裝置與所述氯化反應(yīng)器相 連，用于將所獲得的氯氣返回至所述氯化反應(yīng)器中進(jìn)行氯化反應(yīng)。
【文檔編號(hào)】C01G23/07GK203668019SQ201320803612
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】劉建良, 李建軍, 江書安, 王佳林, 胡永強(qiáng), 鄒正偉, 李海艷 申請(qǐng)人:云南新立有色金屬有限公司