一种可降低酸解工段水耗量的钛白粉膜水洗过滤系统的制作方法

1.本实用新型属于钛白粉生产技术领域，具体涉及一种可降低酸解工段水耗量的钛白粉膜水洗过滤系统。


背景技术：

2.目前国内钛白粉的生产，95％采用的是硫酸法，硫酸法钛白粉行业采用的板框水洗工艺或其他传统洗涤工艺时，品质有待进一步提高的要求，新鲜水耗水量大，水洗产生的废水量也很大，粉体流失率较高。
3.现有技术中，虽然采用了将二洗洗水回收用于一洗等节水措施，但总体耗水量仍然很大，生产每吨钛白粉需消耗水95m3左右，很多企业都在100m3以上。由于板框水洗穿滤等原因，钛白粉收率也较低，在90％以下。而且酸解过程中的水消耗量也非常大，如果能够将膜水洗工段的废水进行处理后用于酸解，必将极大的减少水的消耗量，节省成本。
4.改进现有的钛白粉膜洗涤及水洗水循环系统，将一定程度上提高钛白粉的品质与收率、提高水的循环利用率，降低废水处理量。以更低的能源消耗生产高品质钛白粉，将对钛化工可持续产生重要影响。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种可降低酸解工段水耗量的钛白粉膜水洗过滤系统，其目的在于：降低水洗水的消耗量，提高钛白粉产能。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种可降低酸解工段水耗量的钛白粉膜水洗过滤系统，包括依次连接的板框压滤机、打浆罐、一洗循环罐、漂白罐、二洗循环罐和合格料罐，所述一洗循环罐连接有第一膜洗涤装置，所述第一膜洗涤装置的出口与打浆罐连通，所述二洗循环罐连接有第二膜洗涤装置，所述第二膜洗涤装置的出口与打浆罐连通，所述板框压滤机的滤液出口连接有废酸粉体回收装置，所述废酸粉体回收装置的清液出口与酸解工段连接。
8.水解料板框压滤后流出来的滤液中含有少量固体物料，通过废酸粉体回收装置可将板框压滤后产生的滤液中的少量固体物料分离出来，实现物料的回收。废酸粉体回收装置产生的清液可用于酸解工段循环使用，从而降低酸解工段的新鲜水消耗量，节约成本。将一洗和二洗中膜分离出的清液送入打浆罐中与滤饼混合打浆，可节约打浆时的用水量，进一步提高外排废水浓度及降低浆料中的硫酸亚铁含量，并且可将二洗后的清液中的固体颗粒进行回收，从而降低耗水量，提高钛白粉的产能。
9.优选的，所述第二膜洗涤装置与打浆罐之间的管路上设置有一洗供水罐，所述一洗供水罐与一洗循环罐连通。
10.采用该优选方案后，可将二洗后分离出的清液用作一洗洗水，实现水资源的循环利用，降低水消耗量。
11.优选的，所述第一膜洗涤装置连接有膜分离水罐，所述膜分离水罐与打浆罐的进
水口连通。
12.采用该优选方案后，一洗后的清液可通过膜分离水罐进行储存，并用作打浆用水，实现水资源的循环利用，同时将清液中残余的物料回收利用，提高钛白粉产量。
13.优选的，所述第一膜洗涤装置连接有膜分离组件，所述膜分离组件的清液出口连接有二洗供水罐，所述二洗供水罐与二洗循环罐连通。
14.优选的，所述膜分离组件的浓液出口连接有浓水罐，所述浓水罐与板框过滤机连接。
15.采用该优选方案后，可将一洗后的清液一部分用于打浆，另一部分进行膜分离，膜分离出的浓水送入浓水罐进行储存并用于板框压滤，膜分离后的清液送入二洗供水罐中进行储存，用作二洗补水，实现洗水循环利用，进一步降低水的消耗量。
16.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
17.1.本系统通过废酸粉体回收装置可将板框压滤后产生的滤液中的少量固体物料分离出来，实现物料的回收。废酸粉体回收装置产生的清液可用于酸解工段循环使用，从而降低酸解工段的新鲜水消耗量，节约成本。将一洗和二洗中膜分离出的清液送入打浆罐中与滤饼混合打浆，可节约打浆时的用水量，进一步提高外排废水浓度及降低浆料中的硫酸亚铁含量，并且可将二洗后的清液中的固体颗粒进行回收，从而降低耗水量，提高钛白粉的产能。
18.2.本系统由于采用了膜洗涤，偏钛酸颗粒几乎完全被截留，二洗膜洗涤产生的清液返回一洗循环罐作为一洗水循环使用，截留的偏钛酸输送至钛回收工段。二洗后的物料中铁含量(单质铁)低于10ppm。
19.3.采用本系统生产钛白粉吨产品水耗由27方左右降低至5方左右，钛白粉收率提高了近2个百分点。
20.4.本系统经膜过滤装置得到的二洗打浆料平均fe含量≤20ppm，使得产品中杂质含量显著降低，提升钛白粉光泽性能。
附图说明
21.本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
22.图1是本系统的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该
实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.下面结合图1对本实用新型作详细说明。
26.一种可降低酸解工段水耗量的钛白粉膜水洗过滤系统，如图1所示，包括依次连接的板框压滤机、打浆罐、一洗循环罐、漂白罐、二洗循环罐和合格料罐，所述一洗循环罐连接有第一膜洗涤装置，所述第一膜洗涤装置的出口与打浆罐连通，所述二洗循环罐连接有第二膜洗涤装置，所述第二膜洗涤装置的出口与打浆罐连通，所述板框压滤机的滤液出口连接有废酸粉体回收装置，所述废酸粉体回收装置的清液出口与酸解工段连接。
27.水解料经过板框压滤机压滤，滤饼送入打浆罐中进行打浆，打浆料依次经过一洗循环罐、漂白罐和二洗循环罐洗涤，得到合格的偏钛酸颗粒，然后将偏钛酸颗粒送入合格料罐中储存并送入下一工段。一洗和二洗产生的清液被再次送入打浆罐中用作打浆使用的水循环利用，从而减少废水处理量以及降低耗水量，并且将废水中的偏钛酸颗粒回收，从而提高产量。
28.本实施例中，所述板框压滤机的滤液出口连接有废酸粉体回收装置，所述废酸粉体回收装置中设置有陶瓷膜。通过陶瓷膜对压滤机产生的滤液进行膜过滤，将滤液中的固体物料回收。
29.本实施例中，所述第一膜洗涤装置连接有膜分离水罐，所述膜分离水罐分别连接有打浆罐和膜分离组件，所述膜分离组件的清液出口连接有二洗供水罐，所述二洗供水罐与二洗循环罐连通，所述膜分离组件的浓液出口连接有浓水罐，所述浓水罐与板框过滤机连接。一洗产生的清液被分为两部分，一部分用于打浆，一部分进行膜分离，膜分离后的浓水再次用于对滤饼进行洗涤，膜分离后的清液用作二洗供水，实现循环利用，进一步减少水的消耗量和废水处理量。
30.采用本系统进行膜水洗的步骤如下：
31.步骤1：将水解料送入板框压滤机进行压滤洗涤，得到滤饼和洗涤废酸性水；
32.步骤2：将滤饼洗涤后送入打浆罐中，同时向打浆罐中加水进行打浆，得到偏钛酸料浆，洗涤的废酸性水则通过粉体回收装置回收偏钛酸，废酸性水则在酸解工段浸取使用；
33.步骤3：将打浆的偏钛酸物料送入一洗循环罐中进行洗涤，得到膜一洗料浆和膜一洗废水；
34.步骤4：将膜一洗料浆送入漂白罐中进行漂白，将膜一洗废水送至膜分离组件制备去离子水和浓废水；
35.步骤5：将漂白后的膜一洗料浆送入二洗循环罐中进行洗涤，得到合格的膜二洗料浆和膜二洗清液，合格的膜二洗料浆送入下一工段，膜二洗清液用于膜一洗使用。
36.步骤1中所述的压滤洗涤使用的洗水为膜分离组件分离出的浓水，压滤洗涤产生的废酸性水则通过废酸粉体回收装置回收其中的偏钛酸，回收偏钛酸后的废酸性水则送入酸解工段浸取使用。
37.步骤4中制备去离子水用于二洗循环罐中对膜一洗料浆进行洗涤，浓废水用于板框压滤机中对滤饼进行预洗。
38.采用工艺水对一洗循环罐、二洗循环罐和膜过滤组件进行反冲洗，反冲洗的周期为2月/次。通过定时反冲洗可以防止渗透膜堵塞，影响过滤效果。反冲洗周期也可根据实际使用情况确定。
39.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。