硅藻土助濾劑在硫酸法鈦白生產中的應用
科學合理地使用助濾劑,可以較好地解決鈦液過濾中所出現的上述問題。因為助濾劑有助于形成較為疏松的濾餅,可以增加孔隙率,減少壓縮率,防止濾孔堵塞或者變窄,使濾液得以暢流。根據過濾的基本原理,結合鈦白生產的實際特點,對鈦液過濾助劑的基本要求是:
(1)應是能夠形成多孔床層的細小顆粒,以使濾餅有良好的滲透性和較小的流動阻力;
(2)應具有化學穩定性,不與鈦液(含H2SO420%~30%)發生化學反應,也不溶解于鈦液之中;
(3)顆粒質地堅硬,在鈦液過濾操作的壓力范圍內(≤1.0MPa)具有不可壓縮性,以保持較高的空隙率;
(4)粒度分布均勻,在鈦液中具有較好的懸浮分
散性;
(5)價廉易得,來源豐富,符合環境保護的要求。
傳統使用的助濾劑是木炭粉,由于燒制木炭粉要毀壞森林資源,破壞生態環境,不符合環境保護的要求,而我國的硅藻土資源十分豐富。硅藻土是由中新世紀時期10萬年以前積存在海洋、湖泊中的單細胞硅藻微生物的殘骸,經自然沉積作用逐漸演變形成的一種非金屬礦物。目前,世界上硅藻土總開采量中的60%以上用于加工過濾材料,其中絕大部分用于制備硅藻土助濾劑。但是,我國在硅藻土資源的開發和利用上,還相對滯后,尚未把資源優勢變為經濟優勢。我國硅藻土資源的SiO2含量較高,經過酸洗、干燥后的燒成品硅藻土中SiO2含量可達88%以上,相對密度2.1~2.5,耐酸性能好,便于在鈦液過濾中形成疏松、多孔、具有良好的吸附性能和抗壓性能的助濾層。
2硅藻土在鈦液過濾中的應用
硅藻土助濾劑在鈦液過濾中的應用操作分兩步進行:
2.1預涂
預涂即在鈦液過濾操作之前,預先把硅藻土助濾劑涂于過濾介質即濾布之上。將硅藻土在預涂罐中按一定比例(一般為1∶8~1∶10)配成懸浮液,再將此懸浮液通過預涂泵打入充滿清水或者過濾液的壓濾機中,經過反復循環(約12~30min)直至循環液清澈。
這樣便在過濾介質(濾布)上形成一層均勻分布的預涂層。配制懸浮液,一般采用清水,也可以采用較為澄清的鈦液。預涂用的硅藻土量,一般可取800~1000g/m2,預涂最大流速不應超過0.2m3/(m2·h)。預涂層是鈦液過濾的基礎濾床,其質量好壞將直接關系到整個過濾周期的成功與否。
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