一种钛白粉生产用酸解锅及使用其的酸解方法与流程

本发明涉及酸解工业，尤其涉及一种钛白粉生产用酸解锅及使用其的酸解方法。

背景技术：

1、硫酸法是目前国内钛白粉生产的主流工艺，酸解工序是制备钛液的核心关键环节，直接决定钛白粉产品质量、酸解率及生产产能。工业生产中，酸解锅普遍采用筒体加锥体组合结构。生产过程中，筒体与锥体连接处因结构角度突变，极易粘附和聚集大量未反应钛矿固相物及反应产物，该区域物料流动性差，常规底部压缩空气入口通入的压缩空气搅拌无法触及，导致固相物难以浸取溶解。固相物长期堆积不仅会造成酸解反应不充分、酸解率持续下降，还会占用锅内有效容积，降低单批次投料量，制约生产线产能。当固相物堆积过量时，行业常规采用煮锅方式强制排料，造成钛原料大量损失。

2、现有技术提出了在酸解锅侧面开孔进气的改进思路，但仅提出在侧面设置喷口或进气口，实际工业应用中，常规侧面开孔后直接安装管道，易造成耐酸砖受力松动，拼接缝隙密封失效，高温强酸物料极易从缝隙渗漏，存在设备腐蚀、安全隐患及物料损耗问题。此外，现有双进气酸解锅缺乏配套的分阶段工艺调控方法，仍存在反应不均、固相物残留的缺陷。

技术实现思路

1、针对现有酸解锅在筒体与锥体连接处易固相物堆积且酸解率低，侧面开孔直接安装管道易导致耐酸砖松动和密封失效漏料，同时缺乏配套的分阶段工艺调控，致使反应不均且固相物残留的题，本发明提出了一种钛白粉生产用酸解锅及使用其的酸解方法。

2、根据本发明的第一个方面，提出了一种钛白粉生产用酸解锅，包括筒体及连接于所述筒体下方的锥体；

3、所述锥体的底部设有压缩空气入口，侧壁周向间隔开设多个安装孔，每个所述安装孔内嵌装矩形耐酸预埋套管，所述矩形耐酸预埋套管与所述安装孔密封固定且内部形成贯通通道；

4、所述矩形耐酸预埋套管内可拆卸地插装有侧面压缩空气分布器，所述侧面压缩空气分布器的内侧端面与所述锥体的内壁齐平；

5、所述侧面压缩空气分布器与所述矩形耐酸预埋套管之间、以及所述侧面压缩空气分布器与外接供气管路之间均设有耐酸密封件。

6、在一些实施例中，所述安装孔为矩形孔，所述矩形耐酸预埋套管的外壁与所述矩形孔的内壁贴合，所述矩形耐酸预埋套管通过耐酸胶泥与所述矩形孔密封固定。

7、在一些实施例中，所述多个安装孔在所述锥体的侧壁的同一水平面上周向均匀对称开设。

8、在一些实施例中，所述矩形耐酸预埋套管为整体浇筑成型的一体式中空结构。

9、在一些实施例中，所述矩形耐酸预埋套管呈水平或向酸解锅内部的方向向下倾斜布置，且外端设有限位唇边，所述限位唇边卡接于所述锥体的外壁。

10、在一些实施例中，所述侧面压缩空气分布器内部设有多个散流通道。

11、在一些实施例中，所述耐酸密封件为耐酸垫片，所述侧面压缩空气分布器的外缘与所述矩形耐酸预埋套管的外侧端面之间设有第一耐酸垫片，所述侧面压缩空气分布器与所述外接供气管路的连接处设有第二耐酸垫片，形成双重密封结构。

12、在一些实施例中，所述第一耐酸垫片和所述第二耐酸垫片为聚四氟乙烯垫片。

13、在一些实施例中，所述筒体与所述锥体采用焊接一体式结构。

14、根据本发明的第二个方面，还提供了一种钛白粉生产用酸解方法，使用前述任一项所述的钛白粉生产用酸解锅，步骤包括：

15、通过所述酸解锅的压缩空气入口及侧面压缩空气分布器通入压缩空气，并将钛精矿和硫酸混合浆料送入所述酸解锅；

16、保持向所述压缩空气入口及所述侧面压缩空气分布器双路通入压缩空气，进行搅拌，使所述酸解锅内发生主反应；

17、当所述主反应结束后，调小通入所述压缩空气入口及所述侧面压缩空气分布器的压缩空气流量，以进行保温熟化；

18、当熟化完成后加入浸取水，加大通入所述压缩空气入口及所述侧面压缩空气分布器的压缩空气流量，强化搅拌浸取，使固相物溶解。

19、本发明提供的一种钛白粉生产用酸解锅，通过采用底部压缩空气入口与侧面压缩空气分布器相结合的双进气结构，以及在锥体侧壁安装孔内嵌装矩形耐酸预埋套管并插装侧面压缩空气分布器的嵌套安装构造，实现了防漏料、搅拌无死角以及酸解率提升的效果。

20、其中，通过在锥体底部设置压缩空气入口，并在锥体侧壁周向间隔开设多个安装孔，每个安装孔内嵌装矩形耐酸预埋套管且套管内可拆卸地插装侧面压缩空气分布器，形成底部与侧面协同的双路进气布局，压缩空气可覆盖筒体与锥体连接处等常规底部进气搅拌无法触及的区域，有效消除搅拌死角，促进固相物充分浸取溶解，避免固相物长期堆积，从而提升酸解率、增加单批次投料量。通过将矩形耐酸预埋套管嵌装于安装孔内并密封固定，使侧面压缩空气分布器不与锥体耐酸砖衬直接接触，进气振动和拆装操作产生的应力由矩形耐酸预埋套管承受和分散，避免耐酸砖受力松动，从结构上防止拼接缝隙密封失效和高温强酸物料渗漏。通过将侧面压缩空气分布器的内侧端面设置为与锥体内壁齐平，消除凸起挂料结构，减少固相物附着堆积，进一步降低固相物堆积风险。通过在侧面压缩空气分布器与矩形耐酸预埋套管之间、以及侧面压缩空气分布器与外接供气管路之间均设置耐酸密封件，形成双重密封结构，彻底阻断强酸物料沿进气通道向外渗漏的路径，保障设备运行安全和生产稳定性。

21、并且，本发明的钛白粉生产用酸解方法，通过分阶段调控底部压缩空气入口与侧面压缩空气分布器的双路进气流量，使搅拌强度与酸解全流程反应特性相匹配，从工艺控制层面解决了现有技术中反应不均、固相物残留的缺陷，与本发明的酸解锅结构协同作用，进一步提升了酸解率、降低了钛原料损耗。

1.一种钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，包括筒体（1）及连接于所述筒体（1）下方的锥体（2）；

2.根据权利要求1所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述安装孔（7）为矩形孔，所述矩形耐酸预埋套管（5）的外壁与所述矩形孔的内壁贴合，所述矩形耐酸预埋套管（5）通过耐酸胶泥与所述矩形孔密封固定。

3.根据权利要求1所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述多个安装孔（7）在所述锥体（2）的侧壁的同一水平面上周向均匀对称开设。

4.根据权利要求1所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述矩形耐酸预埋套管（5）为整体浇筑成型的一体式中空结构。

5.根据权利要求1所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述矩形耐酸预埋套管（5）呈水平或向酸解锅内部的方向向下倾斜布置，且外端设有限位唇边，所述限位唇边卡接于所述锥体（2）的外壁。

6.根据权利要求1所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述侧面压缩空气分布器（6）内部设有多个散流通道。

7.根据权利要求1所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述耐酸密封件为耐酸垫片，所述侧面压缩空气分布器（6）的外缘与所述矩形耐酸预埋套管（5）的外侧端面之间设有第一耐酸垫片，所述侧面压缩空气分布器（6）与所述外接供气管路（3）的连接处设有第二耐酸垫片，形成双重密封结构。

8.根据权利要求7所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述第一耐酸垫片和所述第二耐酸垫片为聚四氟乙烯垫片。

9.根据权利要求1所述的钛白粉生产用酸解锅，其特征在于，所述筒体（1）与所述锥体（2）采用焊接一体式结构。

10.一种钛白粉生产用酸解方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的钛白粉生产用酸解锅，步骤包括：