板框厢式隔膜压滤机
引言
二氧化钛是一种真有折射率高、消色力强、遮盖力大、耐 候性强、分散性好、色泽好、物理化学性能稳定等优良特性E 的白色无机填料，广泛应用于较高档的涂料、油墨生产中，其 工业生产方法有硫酸法和氯化法”V ,我国二氧化钛行业以 硫酸法生产为主。偏钛酸的水洗工序是硫酸法生产二氧化钛 一个很重要的环节，在硫酸法二氧化钛生产工艺中，水解后的 水合二氧化钛表面吸附了大量的游离酸、硫酸亚铁以及部分 稀有金属杂质，直接影响成品的光学性质和颜料性质，水洗目 的就是要除去水解偏钛酸中的硫酸和以二价铁为主的可溶性 的硫酸盐，一次水洗偏钛酸滤饼含铁W1.5&/L。某集团的二 氧化钛厂1.5万t/a二氧化钛生产线，采用国产的隔膜压滤机代替摩尔叶滤用于二氧化钛生产中的一、二次水洗，几年 来装置运行状况良好。本研究根据隔膜压滤机洗涤操作条 件，分析影响洗涤效果的因素，优化洗涤工艺参数，对隔膜压 滤机洗涤技术的推广应用具有重要意义。
隔膜压滤机应用
某集团的二氧化钛厂于2004年建成1. 5万t/a二氧化钛 生产线，采用国产隔膜压滤机取代传统的摩尔叶滤机来完成 偏钛酸的一次和二次水洗任务，经过几年的生产实践，现有6台过滤面积为350 m²台隔膜压滤机及配套废酸冋收装置已 实现了连续稳定生产，单台隔膜压滤机的产能已达到350 t/ 月，二次水洗后偏钛酸铁含量合格（W0. 08 g/L干基），隔膜机 单位产量的电耗为85.3 kWh/t,摩尔叶滤机249.9 kWh/t,是 隔膜压滤机系统的3倍。隔膜压滤机的水耗为每吨TiO2 40 t 水，摩尔叶滤机为每吨TiO2 60t左右，每吨TiO2水耗降低10 -20 t，经隔膜压滤机洗涤压榨后滤饼的固含最可达65% ~ 70%,后续干燥工序节省了大量的燃料消耗，降低了生产成 本’句。国产隔膜压滤机用于二氧化钛生产工艺的一、二次水 洗，具有能耗低、投资少和单台设备产能大等优点S ,克服了 摩尔叶滤机的水耗量大、占地面积大、操作过程繁杂、环境差 等不足”，是二氧化钛生产节能增效的重要手段。
进料压力、进料量与进料时间
在改变进料压力的前提下，进料体积15m³，浆料浓度控 制在165g/L进行实验，进料压力、进料时间与进料量的关系可知:进料量随着压力的增加而增大，但并不成倍 增加，因此在滤板可以承受压力的前提下，尽量提升进料压 力，有利于缩短进料时间.提高圧滤机的使用率，生产中进料 压力一般取0.45 MPa较适宜，同时还发现，进料前15 min,进 料体积可以达到10 ~ 12m³，前段时间进料瞬时流速大，后段流速小，浆料基本：在前15min填充滤板之间的空间，后段只 是一个补充的作用，因而太长的进料时间不可取，进料时间为 30min较适宜.，
洗涤时间
对同一批水解偏钛酸物料在同一台压滤机进行试验。釆 用进料30 min,进料15氐，浓度165 g/L,改变中心洗涤时间、洗涤时间进行实验，洗涤周期为 h.观察洗涤效果，可以看出，洗涤时间的分配对洗涤效果有•定影 响,C的效果较佳，水洗浓度最低，打浆铁含量。
水洗温度和酸度
水洗的目的是除去偏钛酸中游离酸及铁等金属硫酸盐， 温度影响金属硫酸盐在水中溶解度，酸度决定水解生成氢氧 化物沉淀时的pH,不同的水洗温度和酸度对洗涤效果的影响所示，提高水洗温度降低滤液黏度，增加亚铁盐的溶解度,加快除铁速率，缩短水洗时间,减少用水量。 洗水中的铁含量随pH增加逐渐下降,pH达到1. 5左右时达 到最低点。因为亚铁离子逐渐被氧化为Fe3t ,开始水解成 Fe（OH）3沉淀难被洗去。有报道在洗水中加入柠檬酸络合 Fe3+，可抑制Fe3t的水解，明显降低水洗后偏钛酸中的铁含 量⑻。工业生产中，水洗温度50 -60℃（冬季），40 -50 ℃（夏季），酸度pH = 1.5，洗涤效果较好。
滤布
在洗涤方式确定的条件下，合理地选择滤布将直接影响洗涤效果，由于物料和洗涤环境处于酸性条件下，首先考虑合成纤维等耐酸性滤布。其次滤布的松散度与透气性影响水洗 速度和渗透性，聚酯长纤维织物紧密、渗透少，但容易堵塞，影 响水洗速度,滤布清洗次数增多;短纤维滤布较松软，渗透性 好易过滤洗涤，但容易跑滤。工业生产中选用758AB滤布较 适宜。
结语
（1）隔膜压滤机具有能耗低、投资少和单台设备产能大等 优点，釆用先进的隔膜压滤机取代传统的摩尔叶滤机用于二 氧化钛水洗是节能减排的优选装置。
（2）从进料压力、进料量与进料时间，洗涤方式、洗涤时间，水洗温度与酸度、滤布等方面，分析了影响隔膜压滤机水洗洗涤效果的因素，得到隔膜压滤机水洗较佳工艺参数为：进料量15m³，进料30min,浓度165 g/L,水温度50 – 60 ℃(冬季)，40 ~ 50 ℃(夏季)，酸度pH = 1.5,洗涤周期3h, 一次水洗偏钛酸 滤饼含铁≤1.5 g/L。
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