新型有機還原劑用于鈦白生產工藝的可行性研究

翟曉康，甘 影，李 慶

[安徽金星鈦白（集團）有限公司，安徽馬鞍山 243051]

在硫酸法鈦白粉生產中，水解工序異常重要，但雜質粒子的去除也非常關鍵[1]。目前常見的偏鈦酸洗滌有負壓莫爾洗滌和正壓隔膜洗滌兩種方式，其目的都是將鐵在短時間內通過大量的水帶走。為了降低偏鈦酸中的有色金屬雜質元素，增加了三價鈦制備、漂白和二次洗滌單元，這三個單元基本上是目前硫酸法鈦白裝置必不可少的標準配置[2]。其主要目的是將一次洗滌合格后的偏鈦酸通過三價鈦的還原作用，將Fe3+還原至Fe2+，以鐵為主，同時作用于其他重金屬離子，在二次洗滌中予以洗滌除去，達到降低鐵含量的目的。本實驗就是摸索新型有機還原劑對不同鹽處理產品的影響程度，實驗以H-131作為漂白還原劑，在實驗室選取加入H-131還原劑的鹽處理前物料，實驗室模擬鹽處理、烘干、煅燒過程，根據煅燒實驗數據判定該還原劑在鈦白生產中的可行性[3]。

1 實驗部分

1.1 試劑及設備

試劑：足量加入H-131還原劑的鹽處理前物料：偏鈦酸、緩沖液、硫酸鋁溶液、氧化鋅。

設備：若干500 mL 燒杯、移液管、比重瓶、電子秤、攪拌裝置和加熱裝置。

1.2 實驗方案

選取足量H-131還原劑鹽處理前物料，實驗室模擬鹽處理、烘干及煅燒過程。實驗分為兩次，每次分為5組，使用H-131還原劑鹽處理前物料，改變鹽處理加量制備不同的鋁鹽（鋅鹽）小樣，再經過相同的烘干煅燒過程，通過小樣指標數據，判斷出H-131還原劑對不同鹽處理產品的影響程度。

1.3 實驗結果

煅燒數據見表1。

表1 鋁鹽和鋅鹽不同溫度和時間煅燒數據對比

1.4 數據分析

①由上述數據可知，使用H-131還原劑制備的鋁鹽和鋅鹽小樣中，鋅鹽小樣的指標總體表現較好，尤其在L值和B值上，達到了一等品的標準，而對于鋁鹽小樣來說，L值下降較明顯，B值上升較明顯，有多數不合格品出現。②由小樣指標可知，對于TCS和SCX 兩個指標來說，添加H-131還原劑并未對其有所影響，同時較鋁鹽來說，鋅鹽的煅燒強度較低，需要注意轉化率的控制。

2 實驗結果

2.1 轉窯指標

數據中組號A 為鋁鹽正常三價鈦還原劑物料，組號B 為鋁鹽H-131還原劑物料，組號C 為鋅鹽正常三價鈦還原劑物料，組號D 為鋅鹽H-131還原劑物料。物料數據對比見表2。

表2 鋁鹽、鋅鹽使用不同還原劑物料數據對比

2.2 L值、B值指標變化趨勢分析

（1）由A、B 兩組物料的粗品指標對比可知（見表2），使用H-131還原劑物料的鋁鹽粗品各項指標下降較明顯，L值平均由95.18下降至94.58，下降幅度為0.6，同時B值升高0.1左右，且有較多個批次L值在94.80以下，后期出現B值超2.00的情況，TCS、SCX 基本一致，還原劑物料指標表現較差，綜合粗品判級為不合格品。

（2）由C、D 兩組物料的粗品指標對比可知（見表2），使用H-131還原劑物料的鋅鹽粗品各項指標均有不同程度的下降，L值平均由95.50 下降至94.20，下降幅度為0.3，同時B值升高0.1左右，TCS、SCX基本一致，但對于鋅鹽粗品來說，L值和B值的可波動區間較大，其還原劑物料指標總體表現較好，綜合粗品判級一等品。

3 結論

3.1 數據分析

根據上述實驗數據可知，該新型有機還原劑對鋁鹽粗品指標的影響較大，尤其表現在L值和B值上，存在不合格品的概率較大，不建議后期繼續試用；而該有機還原劑對于鋅鹽粗品來說，影響相對較少，粗品的合格率較高，可大量試用[4]。綜上所述，在硫酸法鈦白粉生產工藝中，該新型有機還原劑在鋅鹽粗品生產中具有較高的可行性。

3.2 工藝調整及優化

按照硫酸法鈦白粉加工工藝的技術要求，在使用還原劑的比例、加工工藝、濃度、時間、頻率等內容上，分析確定符合實際工藝生產規范要求，提升還原劑開發研究的精準性和多樣性，注意操作步驟的細化，做好記錄，明確過程，分析結果[5]。經過精準的數據跟蹤分析，對每一項操作進行生產工藝、成本經濟、環保效益等要素的分析，明確不同環境下，不同還原劑的獲取量，達到更好的優化加工工藝的目標[6]。

4 結論

新型有機還原劑用于鈦白粉生產工藝具有良好效果，符合產業工藝發展和工藝生產內容需求，符合還原制劑操作研究精準思路，符合多樣化價值管理過程。在工藝、步驟、過程、結果等多項要素階段上，實現了有效的數據革新和技術工藝提升，達到了鈦白粉工藝綜合水平的提升，縮短了與國際先進工藝之間的距離，符合生產工藝發展不同環境條件的要求，是降低成本、提高工藝水平、明確配套產業服務價值的重要關系方法。