專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于脫硝催化劑的二氧化鈦的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于脫硝催化劑的二氧化鈦的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
氮氧化物會(huì)造成大氣層中臭氧含量減少、引發(fā)硝酸雨，致使人們感染氣喘病、肺水腫、鼻炎、頭痛等疾病。據(jù)測(cè)算，每燃燒一噸煤，就要產(chǎn)生5 — 30kg氮氧化物?？晌覈?guó)能源結(jié)構(gòu)中有70% - 80%由煤的燃燒來(lái)提供。煤炭高溫燃燒成為我國(guó)排放氮氧化物的主要來(lái)源之一。為此，如何有效地消除電廠煙氣中的氮氧化物，已成為環(huán)保中一個(gè)令人十分關(guān)注的重要課題。選擇性催化還原(SCR)法脫硝，是在催化劑存在的條件下，采用氨、一氧化碳或碳?xì)浠衔锏茸鳛檫€原劑，在氧氣存在的條件下，將煙氣中的一氧化氮還原為氮?dú)?。在SCR
系統(tǒng)中，催化劑的地位是舉足輕重的，其催化性能直接影響到SCR系統(tǒng)的脫硝效果；隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸加深，對(duì)催化劑的要求也不斷提高。硫酸法生產(chǎn)鈦白粉主要由下列幾個(gè)工序組成酸解、鈦液的凈化(包括沉降、結(jié)晶、分離、過(guò)濾等工序)、鈦液濃縮、水解、水洗及漂洗、鹽處理、煅燒、粉碎。其中，還原、漂白漂洗是鈦白粉生產(chǎn)的關(guān)鍵且很難控制的工序，如下所述
鈦液的凈化工序硫酸鐵在溶液中的危害性比較大。因?yàn)樗赑H值為2. 5的酸性溶液中，即開(kāi)始水解，生成氫氧化鐵沉淀。在偏鈦酸洗滌時(shí)，它會(huì)變成沉淀而混雜于其中，煅燒時(shí)變成紅棕色的三氧化二鐵而污染成品。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生在生產(chǎn)中為保證溶液中三價(jià)鐵全部還原為二價(jià)鐵，還原反應(yīng)該略微過(guò)度，此時(shí)溶液中就有少部分四價(jià)鈦被還原為三價(jià)鈦。三價(jià)鈦的存在，可以保證三價(jià)鐵還原完全。是因?yàn)檠趸€原反應(yīng)有先后次序，三價(jià)鐵先還原為二價(jià)鐵，然后再是四價(jià)鈦，還原為三價(jià)鈦。但在生產(chǎn)過(guò)程是要經(jīng)常遇到氧化條件，例如與空氣接觸或以壓縮空氣攪拌，因此還原要過(guò)量一些，保持有一定數(shù)量的三價(jià)鈦。這是因?yàn)?，三價(jià)鈦的還原性比較強(qiáng)，它比亞鐵先氧化，這樣保證了二價(jià)鐵不被氧化。但是過(guò)多的三價(jià)鈦存在是不利的。因?yàn)樵谥拐Ｋ馇闆r下，三價(jià)鈦不會(huì)水解沉淀而留在溶液中，成為生產(chǎn)中的損失，直接影響水解率。漂白漂洗工序經(jīng)水洗的偏鈦酸中的鐵雜質(zhì)是以三價(jià)鐵離子水解生成的極為細(xì)小的固體氫氧化鐵的形式存在的。漂白就是先將固體氫氧化鐵轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鹽，然后用化學(xué)活潑性強(qiáng)的金屬或金屬離子將其還原為低價(jià)的硫酸鹽，最終通過(guò)水洗進(jìn)一步除去。這是顏料鈦白的一道關(guān)鍵工序，也決定了顏料鈦白的色相品質(zhì)。但是，該工序成本高并消耗大量新鮮水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是結(jié)合本產(chǎn)品的用途克服現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，提供一種節(jié)約水資源、鈦收率高、成本低、提高催化劑的比表面積和活性的二氧化鈦的生產(chǎn)方法。本發(fā)明一種用于脫硝催化劑的二氧化鈦的生產(chǎn)方法，采用下述步驟制備
(1).鈦液的制備工序?qū)饬蛩峒尤脞伨V進(jìn)行酸解反應(yīng)，于鈦液中加入質(zhì)量比為鈦精礦(以KO2的質(zhì)量計(jì))鐵粉=6. 5 7. 2的純鐵粉；
⑵.鈦液的凈化工序?qū)⑸鲜鏊峤馑玫拟佉航?jīng)沉降、洗渣后；將所得的濾液進(jìn)行結(jié)晶后依次經(jīng)過(guò)分離、過(guò)濾；
(3).鈦液濃縮工序?qū)⑸鲜鲞^(guò)濾所得的濾液于連續(xù)式薄膜蒸發(fā)器中進(jìn)行濃縮；
(4).鈦液水解工序；
(5).鈦液水洗工序；
(6).鹽處理工序?qū)⑸鲜鼋?jīng)水洗的鈦液在充分?jǐn)嚢璧那闆r下，向其中分別加入質(zhì)量為鈦精礦(以TiO2的質(zhì)量計(jì))質(zhì)量0. 4590). 55%的K2O、質(zhì)量為鈦精礦(以HO2的質(zhì)量計(jì))質(zhì)量0. 19T0. 15%的硬脂酸；
(7).煅燒、粉碎工序?qū)⑸鲜鼋?jīng)鹽處理的鈦液于350°C 450°C的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒、粉碎即
得產(chǎn)品。鈦液的凈化工序中，為了保證溶液中三價(jià)鐵全部還原為二價(jià)鐵，還原反應(yīng)該略微過(guò)度，此時(shí)溶液中就有少部分四價(jià)鈦被還原為三價(jià)鈦。三價(jià)鈦的存在,可以保證三價(jià)鐵還原完全。但是過(guò)多的三價(jià)鈦存在是不利的。因?yàn)樵谡Ｋ馇闆r下，三價(jià)鈦不會(huì)水解成沉淀而是留在溶液中，成為生產(chǎn)中的損失，直接影響鈦的收率。為此，本發(fā)明選取加入質(zhì)量比為鈦鐵礦(以TiO2的質(zhì)量計(jì))鐵粉=6. 5 7. 2的純鐵粉，以提高鈦的收率。由于傳統(tǒng)硫酸法生產(chǎn)鈦白粉包括漂白漂洗工序，由于該工序成本高并消耗大量工藝水，由于本發(fā)明用于脫硝催化劑的二氧化鈦對(duì)產(chǎn)品白度要求不高故將漂白漂洗工序去除，以減少對(duì)工藝水的消耗和相關(guān)污水的處理成本。在鹽處理工序，取消磷酸鹽的加入所加的磷酸有一部分先與偏鈦酸漿料中的可溶性鈦，稀土等作用，生成不溶性的磷酸鹽，然后剩下磷酸才與鐵作用。真正與鐵作用的磷酸并不多，但是必須保證有足夠的磷酸與鐵作用，否則就會(huì)影響產(chǎn)品的白度。由于本發(fā)明用于脫硝催化劑的二氧化鈦對(duì)產(chǎn)品白度沒(méi)有嚴(yán)格要求，故在鹽處理工序取消磷酸鹽的加入。同時(shí)在鹽處理工序添加硬脂酸充分利用有機(jī)改性劑和水解過(guò)程中產(chǎn)生的納米
Pe2O3表面的羥基發(fā)生反應(yīng)，一方面，可以消除或減少表面羥基的量，使其從親水性變?yōu)槭杷裕涣硪环矫?，非極性基團(tuán)展露在外與其他有機(jī)介質(zhì)親和，從而使界面張力降低，進(jìn)而使PhOs顆粒相互分離，提高它與聚合物的親和性。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是鈦液的凈化工序中，通過(guò)加入質(zhì)量比為鈦鐵礦
(以HO2的質(zhì)量計(jì))鐵粉=6. 5 7. 2的純鐵粉，以提高鈦的收率；較現(xiàn)有的傳統(tǒng)硫酸法生
產(chǎn)鈦白粉的生產(chǎn)方法取消了漂白漂洗工序、不僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，而且節(jié)約了大量的工藝水的消耗，進(jìn)而降低了污水處理的負(fù)荷和成本；在鹽處理工序，取消了磷酸鹽的加入，降低
了生產(chǎn)成本；同時(shí)在鹽處理工序，充分利用了硬脂酸和水解過(guò)程中產(chǎn)生的納米Pe2O3的性
質(zhì)來(lái)提高催化劑的比表面積和活性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
實(shí)施例一30000kg鈦鐵礦(含鈦量42%)酸解時(shí)加鐵粉(鐵含量90%)1950kg，鈦液的凈化、濃縮、水解、水洗后，不漂白漂洗，鹽處理鍋加AK2O :69kg、硬脂酸19kg，煅燒溫度350°C，得到用于脫硝催化劑的二氧化鈦11380kg。實(shí)施例二
30000kg鈦鐵礦(含鈦量42%)酸解時(shí)加鐵粉(鐵含量90%)2025kg，鈦液的凈化、濃縮、水解、水洗后，不漂白漂洗，鹽處理鍋加AK2O :63kg、硬脂酸16kg，煅燒溫度380°C，得到用于脫硝催化劑的二氧化鈦11270kg。實(shí)施例三
30000kg鈦鐵礦(含鈦量42%)酸解時(shí)加鐵粉(鐵含量90%)2100kg，鈦液的凈化、濃縮、水解、水洗后，不漂白漂洗，鹽處理鍋加AK2O :56kg、硬脂酸13kg，煅燒溫度420°C，得到用于脫硝催化劑的二氧化鈦11230kg。
權(quán)利要求
1.一種用于脫硝催化劑的二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其步驟包括如下 (1)、鈦液的制備工序?qū)饬蛩峒尤脞伨V進(jìn)行酸解反應(yīng)，于鈦液中加入質(zhì)量比為鈦精礦(以TlO2的質(zhì)量計(jì))鐵粉=6. 5 7. 2的純鐵粉； (2)、鈦液的凈化工序?qū)⑸鲜鏊峤馑玫拟佉航?jīng)沉降、洗渣后；將所得的濾液進(jìn)行結(jié)晶后依次經(jīng)過(guò)分離、過(guò)濾； (3)、鈦液濃縮工序?qū)⑸鲜鲞^(guò)濾所得的濾液于連續(xù)式薄膜蒸發(fā)器中進(jìn)行濃縮； (4)、鈦液水解工序； (5)、鈦液水洗工序； (6)、鹽處理工序?qū)⑸鲜鼋?jīng)水洗的鈦液在充分?jǐn)嚢璧那闆r下，向其中分別加入質(zhì)量為鈦精礦(以 02的質(zhì)量計(jì))質(zhì)量O. 459Π). 55%的K2O、質(zhì)量為鈦精礦(以HO2的質(zhì)量計(jì))質(zhì)量O. 19Γ0. 15%的硬脂酸； (7)、煅燒、粉碎工序?qū)⑸鲜鼋?jīng)鹽處理的鈦液于350°C 450°C的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒、粉碎即得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于脫硝催化劑的二氧化鈦的生產(chǎn)方法,包括如下步驟鈦液的制備、鈦液的凈化工序、鈦液濃縮工序、鈦液水解工序、鈦液水洗工序、鹽處理工序、煅燒、粉碎工序。采用此種生產(chǎn)方法節(jié)約水資源、鈦收率高、成本低、提高催化劑的比表面積和活性。
文檔編號(hào)C01G23/053GK102815746SQ201210342070
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者章國(guó)勝, 莢玉冬, 朱賢榮 申請(qǐng)人:安徽迪諾環(huán)保新材料科技有限公司