[01736067]硫酸法钛白短流程关键技术及自控装备设计与应用

绿色可持续发展倡导绿色、生态、低碳、循环的理念,改变以资源耗竭、环境污染支撑经济增长的发展方式,对钛白行业发展提出了新的要求。二氧化钛（钛白）用途广泛,市场需求巨大,我国主要以传统硫酸法工艺为主,但该工艺存在以下问题：①钛渣、钛精矿渣酸解后的低浓度钛液须经浓缩后制备钛白,蒸汽耗费大,能耗高,浓缩装置投资大,环境影响大,生产成本高;②水解核心工艺的水解变灰点为人工控制,自动化水平低,产品质量波动大;③盐处理与煅烧条件间存在协同交互作用,对产品质量影响大,目前缺乏可控制备技术。建立钛白绿色制备新工艺是可持续发展的战略需求。 攀枝花学院与攀枝花市钛海科技有限公司通力合作,针对上述问题,从工艺条件、产品结构、颜料性能的内在关联入手,采用实验研究、测试表征和计算分析等手段,取消传统浓缩工艺,创新开发出低浓度工业钛液水解、盐处理、煅烧制备颜料钛白的短流程新工艺技术,研发出水解变灰点判定方法及在线监控装备,建立了盐处理煅烧协同作用机理模型,形成了硫酸法钛白短流程关键技术及自控装备,并实施了产业推广应用,实现了钛白产品的质量预测、稳质、提质和可控制备,效果良好。在技术空白和环境保护的双重需求下,以 1 项省级（硫酸法钛白短流程成套关键技术及自控装备研究）、1 项市级（钛白盐处理煅烧协同作用机理研究）项目为支撑,开展了“硫酸法钛白短流程关键技术及自控装备设计与应用”研究,取得的主要创新成果有： ①该项目针对传统硫酸法钛白生产工艺存在的水解浓度高并需要浓缩的问题,进行了水解、盐处理、煅烧条件的系统研究,开发出取消钛液浓缩工序、直接利用低浓度钛液制备颜料钛白的新工艺技术,缩短了工艺流程,实现了新工艺的技术突破,产品质量优良,生产成本低,节能效果好。 ②研发了水解变灰点在线监控技术及装备,实现了水解变灰点的在线监测与控制,降低了人工劳动强度,对水解过程变灰点自动监测控制、稳定钛白质量提供了技术支撑。 ③建立了钛白制备中的盐处理及煅烧协同作用机理模型,解决了颜料钛白的质量预测和可控制备问题,对产品的提质和稳质等提供了理论指导。 本项目所制金红石产品质量达到R216水平,其中初品消色力＞1720,初品亮度值＞94.5。本项目的主要技术指标达到国内外同类技术先进水平。本项目创新性强,整体技术及指标达到国际先进水平,部分技术达到国际领先水平。 项目研究成果获授权中国发明专利7项,发表学术论文 17 篇,支撑了新工艺技术的应用。共培养省市级专家、硕士生、本科生 57 人次。 项目已在多家钛白企业推广应用,自动化水平提高,成本降低、品质稳定、提质明显,近三年新增销售额5.20亿元,新增利润1.43亿元,节支0.77亿元,实现了自主知识产权的技术突破,推动了我国钛产业的技术进步,经济和社会效益显著。