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硅藻土助濾劑在硫酸法鈦白中的應(yīng)用

硅藻土助濾劑在硫酸法鈦白生產(chǎn)中主要應(yīng)用在鈦液的過濾工序。鈦液過濾的主要目的是除去鈦液中所含的少量極細(xì)的懸浮固體顆粒雜質(zhì)和膠體顆粒雜質(zhì)，以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求。鈦液過濾遵循過濾基本方程式，即過濾速率與過濾面積和過濾壓力成正比，與濾液黏度和濾餅厚度成反比。由于鈦液具有熱敏性，即溫度升高會降低鈦液的穩(wěn)定性，因此不便于采取提高鈦液溫度、降低鈦液黏度的方法提高過濾速率，生產(chǎn)過程中一般都采取提高過濾壓力即加壓過濾的方法，且大多采用板框壓濾機(jī)或者廂式壓濾機(jī)。然而，一味地加大壓力，既會因細(xì)小的顆粒雜質(zhì)從布縫中擠出而降低濾液質(zhì)量，也會因濾布的孔眼或者濾餅的顆粒間隙變窄而使過濾速度變慢，甚至?xí)驗V布孔眼或者濾餅顆粒間隙堵塞而使過濾過程終止。
    科學(xué)合理地使用助濾劑，可以較好地解決鈦液過濾中所出現(xiàn)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(jù)過濾的基本原理，結(jié)合鈦白生產(chǎn)的實際特點,對鈦液過濾助劑的基本要求是：
    (1)應(yīng)是能夠形成多孔床層的細(xì)小顆粒，以使濾餅有良好的滲透性和較小的流動阻力;
    (2)應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，不與鈦液(含H2SO420%～30%)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不溶解于鈦液之中;
    (3)顆粒質(zhì)地堅硬，在鈦液過濾操作的壓力范圍內(nèi)(≤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(huán)境保護(hù)的要求。
    傳統(tǒng)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(tài)環(huán)境，不符合環(huán)境保護(hù)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(jì)時期10萬年以前積存在海洋、湖泊中的單細(xì)胞硅藻微生物的殘骸，經(jīng)自然沉積作用逐漸演變形成的一種非金屬礦物。目前，世界上硅藻土助濾劑總開采量中的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(fā)和利用上，還相對滯后，尚未把資源優(yōu)勢變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢。我國硅藻土資源的SiO2含量較高，經(jīng)過酸洗、干燥后的燒成品硅藻土中SiO2含量可達(dá)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。