用沉淀法制备超细草酸钴粉体.pdf

(1)富钻梳加压浸出富钻梳加压浸出基本反应是：    以硫黄代替硫酸作浸出剂可避免浆化过程产出有毒气体H2S污染环境，浸出温度150℃，时间7.5h，浸出釜压力1.5MPa，液固比为6.5:10浸出率为（％）：Ni 95，Co94，Cu 94。    (2)从浸出液中制取氧化钴富钴锍含铜近20%,浸出时94%进入溶液，采用SO2加硫黄沉淀除铜，除铜80-90℃温度，产出含铜达50%的铜渣。除铜液再用碘钠铁矾法除铁，P204萃取剂萃取除杂质，P507萃取分离镍钴和加草酸铵沉淀出草酸钴，草酸钴于450℃下煅烧分解，即可得到产品氧化钴。

煅烧是水合二氧化钛改变成二氧化钛的进程，这一步操作进程的要求是:(a)经过脱水脱硫使物料到达中性；(b)最好使期望的晶型得到100%的转化；(c)粒子生长巨细均匀规整，对颜料级钛要求在0.2~0.3μm之间；(d)粒子的形状最好近似球型；(e)要求煅烧后生成的二氧化钛没有晶格缺陷，物理化学性质安稳。     水合二氧化钛的煅烧是一个激烈的吸热反响，工业上一般在反转窑内进行，选用直接内加热，其化学反响式如下：    可是水合二氧化钛的煅烧绝非是上述反响中的加热脱水和脱硫的进程，它还涉及到TiO2粒子的生长、集合和晶型转化等进程，因而跟着煅烧温度的进步，二氧化钛的各种物性也随之发作改动。     一般水合二氧化钛在150~300℃之间是脱去游离水和结晶水的进程，650℃左右为脱硫进程，700~950℃期间开端锐钛型向金红石型转化，在碱金属催化剂(盐处理剂)的存鄙人，转化温度可下降，转化速率可加速。     在煅烧进程中二氧化钛的相对密度，跟着晶型结构的改动而改动，从600℃的3.92(锐钛型)到1000~1200℃金红石型的4.25，参加促进剂后金红石型的转化温度可下降至850~900℃。     折射率也随煅烧温度的改动而改动，经过煅烧能够使无定晶型的水合二氧化钛1.8的折射率，转化成锐钛型时的2.55和金红石型的2.71。     在煅烧进程中二氧化钛的粒径也不断发作改动，水合二氧化钛一般是0.6~0.7μm的微晶胶体的集合体，它们是由3~10mμm的微晶组成，在煅烧时不断增大，至750℃时这些微晶体一般都长大到0.2~0.4μm,一起粒子的表面积削减到1/10~1/20，在转化成必定晶型后这些颜料粒子的巨细根本上不发作太大的改动，可是持续升高温度长时间的煅烧，粒子会进一步集合在一起成为大颗粒。    煅烧的成果使二氧化钛取得必要的颜料功能(消色力、遮盖力等)，一起二氧化钛的光化学活性削弱，在酸中的溶解度下降，化学性质趋于安稳。上图是水合二氧化钛和石英比照的差热分析，从图中能够看出因为脱水所发作的吸热进程发作在150℃，脱硫的吸热进程发作在650℃，900℃以下的放热进程是因为粒子表面积的缩小，900℃时的转折点是锐钛型变成金红石型。从图中还以看出，水分蒸腾所需求的总热量比脱硫所需求的热量大得多，因而下降煅烧前物猜中的水分含量是煅烧操作节能的重要措施之一。图中1已超越图框外构成一条完好的曲线；2为TiO2;3为石英。    煅烧是钛生产中水解今后操作要求最严的当地，尽管它没有多少化学反响机理可讨论(盐处理时有一些简略的化学反响)，煅烧进程中大多数是物理改动如：相对密度、折射率、遮盖力、消色力、吸油量、晶型、粒子巨细等，这些物理改动直接影响到制品的光学性质和颜料功能，它与煅烧温度、煅烧时刻、煅烧强度、煅烧气氛有关，并且直承受盐处理剂的种类和加量影响。[next]     1、水合二氧化钛的煅烧进程    煅烧用的反转窑一般是钢壳内衬优质高铝耐火砖，一般不选用硅砖，硅砖会使产品中硅的含量增高，反转窑的长径比一般为12~20:1,如国内常用的ф2400×38000mm、ф2800×50000mm等。加热方法为逆向内加热，燃料多选用煤气、天然气。液化气、柴油、重油、低碳烃(C9或C10)等，窑头为出料和加热部位，窑尾为进料部位及废气排放出口并设有挡料板或缩短段避免物料倒流。窑身多为直筒型，细而长的窑身结构能够有满足的热量和时刻来脱水、脱硫，并确保有粒子生长和晶型转化的时刻。也有异型窑如：在窑的不同部位砌有挡圈、窑尾设有缩小段、窑头设有护大段等，颜料级钛用的反转窑一般都设有焚烧室，避免焚烧不彻底的燃料污染产品。反转窑的安置一般尾高、头低，一般斜率为2%~5%，转速每转一圈3~7min,物料的填充系数为10%~20%，物料的逗留时刻一般8~16h。水合二氧化钛的进料常选用往复式揉捏泵、软管泵、螺杆泵、螺旋推进器等，物料在旋转搅拌和重力的效果下渐渐向前移动，窑头、窑尾、窑中的前半部设有若干个测温点，有的还设有取样口，以便随时把握窑内物料的煅烧状况。 物料进入反转窑后首先是脱水进程，理论上游离水超越100℃就能蒸腾掉，可是水合二氧化钛中还含有很多的化学结合水，因而脱水进程一般在100~300℃区间。按道理脱硫进程应在脱完水今后，实际上因为化学键的结合，在脱水时总会夹藏部分酸和各种氧化硫的混合物与水蒸汽一道排出来。     水合二氧化钛中吸附有很多的硫酸根，需求经过煅烧除掉，一般脱硫温度为500~800℃(一般在650℃左右)，添加钾盐脱硫温度最低可达480℃，添加铝盐能够延伸脱硫时刻,脱硫时所需求的温度也较高，跟着硫的脱尽，二氧化钛由酸性变为中性。因为在煅烧期间有很多的H2O、SO3、CO2(钾盐分化时的产品)释放出来，团块状的物料会变得疏松呈涣散颗粒状况。脱硫时刻的推延或硫未脱尽都会影响二氧化钛粒子的生长和晶型的改变。     经过脱水和脱硫后的水合二氧化钛，跟着在反转窑内的滚动而逐渐移至粒子生长和晶型转化的高温区，这个规模内首先是本来不定晶型的水合二氧化钛改变成锐钛型二氧化钛(由水解生成的水合二氧化钛直接改变为金红石型)，一起粒子开端长大，当温度到达600℃今后粒子开端显着添加，直至构成0.2~0.4μm左右的颜料颗粒，到950℃左右，锐钛型开端转化成金红石型，假如添加了金红石型促进剂(ZnO、TiO2溶胶等)，其转化温度可降到850℃左右可是在高温下长时间的煅烧，这些0.2~0.4μm的根本颜料颗粒会进一步添加，当到达1000℃时粒子可长大到1μm，有时在高温区颜料粒子既使不持续长大，也会烧结在一起构成粗颗粒，这或许是一些低熔点的盐类熔化后形成二氧化钛粒子烧结在一起。终究物料落入冷却窑(筒)中，经过风冷或水冷后送入破坏工序。 煅烧后物料是温度很高的二氧化钛颜料粒子的集合体，需求渐渐冷却使晶体得到松懈，能够减轻其晶格缺陷，不然二氧化钛颜料或许会变色，乃至发作光色互变现象。一般冷却至40℃即可，温度太低简单吸收空气中的水分。     2、煅烧温度与煅烧强度     煅烧温度与煅烧强度的影响煅烧产品质量的最主要要素。煅烧强度包含煅烧温度和煅烧时刻，它是煅烧温度和煅烧时刻的函数。把握好煅烧温度和煅烧时刻不只产品白度好、消色力、遮盖力高，吸油量低、耐候性也好，产品颗粒软硬适中，不然就很难统筹上述一切的颜料功能，因而在煅烧操作时不只要使物料到达必定的温度，还要确保物料在这一区域逗留的时刻，不能太长也不能太短。     一般遮盖力、消色力和耐候性随煅烧温度的进步而进步，吸油量随煅烧温度的进步而下降。可是温度过高或在高温区间逗留时刻过长，粒子变硬、白度下降泛黄变灰；吸油量因为烧结在一起的粗颗粒中空地较多而增高；消色力和遮盖力有或许因为根本粒子的进一步长大，导致对光反射和散射才干下降而下降；温度过高有时也会形成二氧化钛晶格脱氧而带灰相。相反假如煅烧温度较低，表面上对干粉白度或许有一点优点，粒子也较松软好破坏，但对进步消色力和遮盖力没有优点。     二氧化钛颜料粒子的生长和晶型转化都是发作在脱水、脱硫后的煅烧后期(挨近窑头部位的高温区)，而粒子的添加和晶型转化时的晶格重新排列都需求必定的时刻和温度，也就是需求必定的煅烧强度。假如煅烧温度到达要求，或逗留时刻太短，会形成物料烧不透，用pH试液查看能够显着看到有未烧透的夹生料混在其间，产品分析时能够发现晶型转化率低、吸油量高、pH、消色力和遮盖力都偏低，颜料功能欠好；假如采纳相对较低的温度，延伸逗留时刻的方法尽管能够减轻上述弊端，但产值太低，并且在窑头挨近火焰的当地，因为在高温下煅烧时刻过长，会发作物料过烧，能够在窑头前设置焚烧室，避免高温火焰直接触摸物料，对产品质量有很大的协助，因而正确把握煅烧温度和煅烧时刻是进步产品质量的根本确保。[next]     3、煅烧气氛与温度梯度     二氧化钛的煅烧需求在氧化气氛中进行，因为二氧化钛归于n型半导体，煅烧时的氧气分压越小，越简单发作晶格缺陷，一起使金红石化加速，会使锐钛型产品中混入金红石型而下降产品的白度。     煅烧气氛主要靠焚烧时助燃空气的份额如窑内的通风状况以及烟囱的拔风状况来决议。窑内气氛好。烧出来产品的白度、光泽好，通风的状况可用窑内的压差来表明，压差大窑内煅烧气氛好，以利煅烧时H2O、SO3及进排出，但压差过大，热量丢失大，随尾气带走的粉尘也较多。空气过剩的份额一般≥20%，以煤气为燃料时过剩份额还要高一些，因为许多焚烧器和焚烧喷嘴的空气混合方法和混合份额，制造厂出厂时已设定好，不宜随意调理，因而都选用风机供风的方法来调理。一般焚烧器和喷嘴所用的助燃空气称为一次风，它直接关系到燃料是否焚烧彻底；窑头调查孔、炉门、落料口的挡板敞开巨细，能够补偿天然风又称三次风，它对削减窑头过烧现象有协助，因而正确把握和调理这3种风量的份额是优化煅烧操作的重要手法。      温度梯度指反转窑窑头至窑尾之间的温度梯度。窑头温度直接决议产品的煅烧强度，对产品的pH、白度、消色力、遮盖力、吸油量、晶型转化、粒子巨细及集合程度影响很大，但窑尾温度的凹凸也不行忽视，它影响脱水、脱硫的时刻，也影响物料的逗留时刻和煅烧强度。窑尾温度一般要求在250~400℃之间，窑头温度因测温点设置的方位不同和是否有焚烧室，各个工厂表明的温度规模略有差异。     关于颜料级钛最重要的是距窑头出料部位15%长度内(如窑长38m，即距窑头5~6m)的温度梯度以及到达预期晶型转化温度前50℃的温度操控和逗留时刻是非常重要的，因为这一段是二氧化钛粒子生长、晶型转化的区域，对终究二氧化钛粒子的巨细、形状、颜料功能都有非常重要的影响。一般要求这一段的加热速率不该超越100℃，如在煅烧锐钛型钛时，窑头温度920℃，那么离之一点5m处的温度不该超越820℃，所以有的工厂在这段窑身上设有4~5个测温点，至于窑的中部和后半部是否设有测温点并不重要，关键是窑头、窑尾和窑头前5~6m处的温度必定要严厉把握。温度梯度的调整主要靠操控焚烧室和窑头的温度以及操控窑尾空气的流量来处理。      4、盐处理剂及其他杂质对煅烧的影响     因为二氧化钛颜料在煅烧时对煅烧温度、煅烧时刻非常灵敏，因而在严厉操控煅烧温度和煅烧时刻的一起，调整盐处理剂的种类和用量，不只能够彼此补偿，并且能够取得优秀而完好的颜料功能，盐处理剂中特别是碳酸钾、磷酸、氧化锌二氧化钛溶胶的效果最显着。     添加碳酸钾用量能够显着减轻煅烧强度过高的负效果，使粒子松软、白度进步，但对吸油量无益；磷酸具有相同的效果，但效果不如碳酸钾显着；氧化锌和二氧化钛溶胶是很好的金红石型转化促进剂，它能够显着下降金红石型转化时所需求的温度，特别是二氧化钛溶胶能够使二氧化钛粒子生长得比较规矩，成为浑圆形的颗粒，但氧化锌参加过多会使涂料泛黄、变稠，这一点用铝盐能够补偿氧化锌的缺陷，但煅烧时的温度比氧化锌高。     偏钛酸中的某些杂质离子，对二氧化钛粒子的添加和晶型转化也有必定的影响，一些负离子(阴离子)对粒子的添加和晶型转化起阻止效果，它们的效果与阴离子的体积有关，其阻止效果的次序依次为Cl-＜SO42-＜PO43-.有些金属氧化物不只影响产品白度，并且对粒子的添加和晶型转化有促进效果，它们的氧化铜、氧化钴、氧化镍、氧化锰、氧化铬等，其间氧化铜的促进效果最大。     5、煅烧时产品质量的操控和分析     假如煅烧产品色彩好、消色力低，这说明温度梯度大，加热速率快，应设法使温度梯度陡峭下来；     假如煅烧产品色彩差、消色力低、粒子较硬，这是煅烧过度的信号，应下降煅烧温度，使第1点温度降下来，待色彩好转后，再调整温度梯度使消色力逐渐进步；     假如煅烧产品色彩差但消色力好，这说明第1点温度高，在坚持消色力的状况下，逐渐下降第1点的温度，然后再调整温度梯度。     煅烧操作的一条重准则就是“安稳操作”，当发作问题时不要急于动它，更不能频频的调整温度、进料量和风量，每调整1次温度至少距离1h，在第1次调整没有显着效果之前，不能立刻作第2次调整，每次调整的起伏不能超越±5℃。     在煅烧操作进程中假如发作质量俄然下降，很或许是煅烧操作自身的问题或盐处理配方发作了改动(或盐处理拌和不均匀)假如产品质量呈缓慢下降的趋势，问题一般出在偏钛酸自身的质量问题，包含前面水解、晶种、钛液的质量等形成的影响。     转窑的转速、物料的填充量、物料的水分含量等，对煅烧产品的质量也有影响，这些参数的调整也不能过于频频或起伏太大，例如进料量的调整一天不宜超越2次，每次不要＞5%。     平常操作时查看煅烧产品的质量，主要是调查产品外观、颗粒的松软程度或松懈比、pH值、消色力的晶型转化率等，然后依据以上成果分析，再调整温度、温度梯度和进料量等，其间晶型转化率需求专门的X衍射仪来测定。最近英国二氧化钛集团，在欧洲专利申请揭露0767222A2中介绍，在转窑的窑头安装了1台Raman光谱仪，依据锐钛型和金红石型的不同谱线来调查晶型转化进程，这样能够随时监控内物料的晶型转化状况。     6、反转窑的开泊车注意事项     煅烧用的反转窑是钛生产中单台设备造价最高的设备，应该细心操作、细心保护。新窑耐火砖的挑选和砌炉质量很重要，开车前的烘窑操作相同也很重要，砌炉用的耐火砖要妥善保管，不能受潮，也不能碰坏，最好天然风干2周后再砌，这样能够尽量拔除耐火砖内部的水分，使耐火砖的温度均匀上升，避免在升温时水分蒸腾过快，形成耐火砖开裂。初次焚烧烘窑时，窑内温度不能超越100℃，然后以每班(8h)10℃的速率升至400℃，今后就能够按每班50℃的速率升温，平常检修、互换部分耐火砖时的升温速率可相对快一些。     开窑焚烧时应先滚动窑体，翻开风机向窑内吹入新鲜空气，避免窑内残留可燃性气体天焚烧时发作爆炸，假如一次焚烧不成，应立即封闭燃料阀门，持续向窑内吸入新鲜空气，待可燃性气体排掉后才干第2次焚烧。     方案停窑时应缓慢削减进料量，待物料快出完时渐渐削减燃料和空气量，待悉数出完料后，再渐渐下降温度，熄火后窑体仍要坚持滚动，直至拉近常温后才干中止滚动，既使长时间闲置不用也要定时滚动窑身，避免因重效果而变形。     因事端(如停电、停气、燃油系统故障)需求紧迫停窑时，应立即封闭燃料阀门和进料泵，坚持通风，设法使用备用电源或机械传动装置，使窑体持续滚动，避免高温下长时间静止不动窑体发作变形，此刻未烧透的物料应分隔寄存，不得混入正常产品中。

支持中国钴行业振兴的可行性 2.1 中国钴行业处在历史发展的关键时期     中国钴行业因发展较晚，在总体规模上刚刚具备了与世界巨头美国OMG、比利时UMICORE竞争的实力，中国钴产品，特别是钴高科技材料产品（如钴酸锂、四氧化三钴、钴粉、高纯钴盐等）近二年开始大规模出口。但资源控制水平、科技水平、环保水平等方面还有一定的差距。估计还有5-10年，中国钴行业可以诞生1-2家世界领先的钴企业，在综合竞争力位居位居全球前三位。     由于2008年中国钴行业在金融风暴中损失惨重，特别是率先走出国门，在非洲开拓资源的行业领军企业。由于从非洲（特别是从刚果）进口矿石到中国陆路与海路行程非常长，导致原料周转周期长，库存原料与产品跌价损失特别严重，企业实力受到严重削弱，急需国家政策的扶持与关怀。否则有可能这批领军企业2-3年内都走不出困境，更不用论与跨国巨头在国际市场的竞争了。 2.2 中国钴行业具备了可持续发展的资源储量     中国钴企业从2006年开始陆续在刚果、赞比亚等国家争取钴资源，而且中国中铁等央企也在2007年开始进入了刚果争取钴资源，并且成立了华刚矿业股份有限公司（掌握了约63万吨钴储量），轰动了世界。中冶、湖南有色、江业钨业等企业也在菲律宾、澳大利亚、新喀里多利亚等地掌握了不少钴资源，据不完全统计，掌握在中国企业手中的钴储量约150万吨，可保证中国钴行业进行20-30年的开发建设，使中国钴行业具备了可持续发展的基础。 2.3 中国钴行业具备了可持续发展的关键技术     中国钴行业的发展得益于老一辈科技工作者的勤劳智慧，他们把稀土的萃取技术应用到了钴的冶炼上，正是以萃取为核心的钴湿法冶炼技术，使得中国钴行业走在了当今世界的前列。钴的湿法冶炼技术使得原来钴矿经过火法制成金属钴再溶解制成钴盐，进成制成钴材料的传统工艺路线，缩短为直接将钴矿制成钴盐，进而制做钴材料，大大了成本，而且解决了火法冶炼中的废气治理问题。     中国钴新材料的技术在中南大学、北京大学等学校与科研院所的支持下，近年来也得到了飞速的发展，北京当升、湖南瑞翔的钴酸锂，浙江华友、甘肃金川的四氧化三钴已经达到世界先进水平，实现了连续批量出口。     因此中国钴行业无论是在钴冶炼，还是在钴新材料的技术上基本做到了与世界同步，有的技术已经达到了世界领先水平，具备了促使中国钴行业可持续发展的核心技术。 2.4 中国钴行业在规模上已经位处全球行业的领头地位     目前中国钴行业在产能规模、企业数量上已经居世界第一位，从2006年开始，世界钴发展协会每年的年会上都会邀请中国代表进行发言，极为重视中国的行业动态。     中国去年对钴产品关税政策的调整引起了世界钴市场的动荡。可以说，中国已经成为世界钴行业最重要的一环之一。 2.5 支持钴行业，可以带动铜、镍行业的发展     由于钴一般与铜、镍伴生，特别是大型矿山，因此钴的采、选、冶往往是与铜或镍同步进行，可以说，支持钴行业的发展，可以更好支持铜、镍行业的发展。 2.6 支持钴行业可以扶持航空工业、军事工业的发展     由于钴行业是重要的战略物资，在关键时候，钴的储备可以决定了航空工业、军事工业企业的命运。美国战略储备局在钴价高企时抛出钴金属平抑钴价，但是其低价抛出的钴产品只给美国企业，特别是航空、军事工业企业。 2.7 支持钴行业可以帮助新型可充电电池行业，特别是动力电池行业的发展，从而支持电动汽车工业的发展     由于锂离子电池是今后动力电池最可能成为主流方向，而锂离子电池中钴又是最重要的的金属，因此支持钴行业可以帮助新型可充电电池行业，特别是动力电池行业的发展，从而支持电动汽车工业的发展。 2.8 支持钴行业可以帮助锂离子电池工业的发展，从而扶持移动电器行业的发展     支持钴行业可以帮助锂离子电池工业的发展，从而扶持移动电器行业的发展，特别是手机、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机等产品的发展，从而带动3G在中国的应用于发展。

经水洗净化后的水合二氧化钛是一种无定型的二氧化钛水合物，表面吸附许多的水和硫酸醉(SO3)，假如直接进行煅烧需求较高的温度，不只粒子简略烧结、变硬、乃至泛灰黄相，假如温度低硫脱不尽，pH,消色力、吸油量都欠好，因而在出产颜料级钛时，煅烧前需求在水合二氧化钛中参加盐处理剂，又称矿化剂，这一处理进程称为盐处理或前处理。     经过盐处理能够在较低的温度下，操控水合二氧化钛的煅烧进程，使其粒子的巨细、颗粒的松软适中，使产品具有白度好、消色力高、吸油量低、遮盖力强、易涣散的优质二氧化钛颜料。一起盐处理剂还具有晶型促进剂的作用，在出产金红石型钛时能够坚持较高的金红石型转化率；在出产锐钛型钛时能按捺它向金红石的型转化，防止出产出混晶型的产品。有的盐处理剂还能改动钛的耐候性、抗粉化性，乃至能够出产出各种底相的钛。盐处理和水解、表面处理相同，是规划出产不同类型、不同规格二氧化钛颜料的三个首要手法之一。     1.金红石型钛的盐处理剂 金红石型钛能够经过锐钛型二氧化钛在高温下热转化取得，这种相改变是不行逆的，并且温度很高(1050℃以上)，在这样高的温度下，二氧化钛粒子简略烧结变硬，发生晶格脱氧导致外观暗淡、泛黄，这是生颜料级钛所不需求的。碱金属和碱土金属是优秀的金红石型促进剂(或称为正催化剂)，并且其阳离子的半径越小，金红石型的转化促进作用越强。现在其作用机理还不太清楚，一般以为盐处理后的二氧化钛在煅烧时，一种物质(盐处理剂)溶解在另一种物质(二氧化钛)中构成固溶体，这种溶解进程与相转位有关，并且2种物质的晶型几许结构类似才有或许，即2种物质晶格中存在着面向间隔很近的原子平面，并与金红石的面相挨近，在锐钛型向金红石型化时起着钛原子的定向定位作用，然后加速了向金红石型转化的速度，这一点在研讨NiO促进金红石型转化进程中得到证明。     能够促进锐钛型向金红石晶型转化的促进剂许多，有锌、钛、锑、锡、铝、镁、、铋、锂、镍、硼等元素的氧化 物、氢氧化物或盐类，工业出产中金红石型的晶型转化剂首要有如下几种：     (1)锌 盐     锌盐是很强的金红石型促进剂，也是最常用的金红石型盐处理剂，首要以氧化锌、硫酸锌和氯化锌的方式参加。 锌盐的最大长处是具有很强的耐候性的抗粉化功能，能够下降锐钛型向金红石型转化时的温度，例如在850℃参加二氧化钛0.5%~1.0%(质量)的氧化锌，就能够使锐钛型彻底转化成金红石型，防止温度过高形成粒子烧结、失光、变色。     例如我国曾许多进口运用的日本石原工业株会社的R-930、R-820、R-830都归于抗粉化性通用型钛，它们制作工艺上的一个一起特色就是在煅烧前的盐处理时，增加锌盐作为晶型促进剂和晶型稳定剂。这类品牌的钛在ISO-591国际标准的分类中归于R2类；在ASTM-D-476的分类中归于第Ⅳ类；在日本JISK-5116中的分类归于金红石第3类。     可是锌盐在促进锐钛晶型向金红石晶型转化的一起，也会大大地促进二氧化钛粒子的增加而影响消色力的进步，并且用其处理后的产品在涂猜中运用时底层色相泛细微的红相，或由于ZnO的碱性作用使涂料的粘度增加、贮罐稳定性下降，因而在运用ZnO做盐处理剂时要增加其他辅佐处理剂，对某些特殊要求的产品，在煅烧后还要进行酸洗，至少除掉60%的锌后才干运用。     (2)二氧化钛溶胶     二氧化钛溶胶即一般为煅烧晶种、外加晶种(二次晶种)。二氧化钛溶胶是仅次于氧化锌的金红石型促进剂，它的促进剂才能虽不如氧化锌，但它没有氧化锌上述的特色，更重要的是它能进步产品的消色力、改进煅烧时二氧化钛的粒子形状，使颗粒油滑规整、松软不易烧结，从钛的颜料功能视点来讲是非常难能可贵的长处，因而简直每一个品牌的金红石型钛都要增加二氧化钛溶液，其用量以TiO2计为2%~5%，缺点是制备工艺比较复杂。     (3)镁 盐     镁盐首要运用氧化镁，它不但能对金红石型的转化有必定的促进作用，并且在煅烧时能加速煅烧产品到达中性pH值时的时刻，然后相对缩短了金红石型转化所需求的时刻。缺点是参加过多不只作用不明显，并且会使产品色相泛红。表1为氧化镁对煅烧时pH值的影响。[next]     从表1能够看出MgO加量过多、过少作用都不大，一般加量以TiO2的0.2%(质量)为好。 表1                   氯化镁对煅烧时pH值到达时刻的影响盐处理条件(增加量，TiO2的%)温度/℃到达中性时刻/minMgO,0.2;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287040MgO,2.1;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287070MgO,0.2;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287030MgO,0.1;TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.287070TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,0.2870达不到TiO2溶胶，2;K2CO3,1;ZnO,1.087030     (4)锂 盐     锂盐，特别是氯化锂对金红石型的促进作用非常激烈，可是由于它稀疏、贵重，工业出产中很少选用。     (5)锡 盐     氧化锡和也是金红石型的正催化剂，对进步产品的白度也有利，但工业用颜料级钛中很少运用，首要用于出产金红石型的云母珠光二氧化钛颜料。    (6)锑 盐     氧化锑和氧化锌相同是最早用于金红石型的促进剂，但它的金红石型促进转化作用不如氧化锌强，仅靠氧化锑是无法在低温下转化成金红石型的，可是参加少数氧化锑(0.1%以下)可使产品略带蓝相，进步漆膜的光泽度。     (7)硼 盐     英国拉普特(Laport)公司从前做过实验，在偏钛酸中参加1%的磷酸硼比不加磷酸硼的偏钛酸，在相同温度下煅烧，其金红石型的转化率可进步50%以上，但工业出产顶用的不多。     (8)钠 盐 氯化钠和硫酸钠也是金红石型的正催化剂，它对调整粒子的形状有长处，但它对金红石型的促进作用远不如锌盐，并且产品消色力不高，所以现在已很少选用。     2.金红石型钛的晶型稳定剂     晶型稳定剂又称晶粒调整剂，或金红石型辅佐增加剂，它的首要作用是使金红石型的转化速度不至于过快，使产品粒子松软、油滑、并赋于其他特征(耐候性、增白、蓝色底持平)，常用的晶型稳定剂有如下几种。     (1)铝 盐     铝盐是最常用的金红石晶型稳定剂，铝盐其实是一种金红石型的负催化剂，它对锐钛型转化成金红石型的进程有按捺作用，运用铝盐时的转化温度比锌盐约高150℃左右。铝盐最大的长处在于它能够在较高的温度下煅烧(1000~1100℃)，产品白度依然较好，产品颗粒细密、耐候性好，在不能运用锌盐的产品中往往都用铝盐来替代。铝盐的另一个长处是，在用铌(Nb2O5)含量较高的钛铁矿为质料出产出来的水合二氧化钛中，参加三价铝能够补偿铌的第5个电子，按捺铌向二氧化钛晶体表面离析，防止铌的光吸收作用而影响白度，铝盐一般以硫酸铝的方式参加。     (2)钾 盐     钾盐是金红石型钛不行短少的晶型稳定剂，它归于金红石型负催化剂中一种，运用钾盐能够按捺金红石型的转化速度、下降脱硫温度、防止粒子烧结长大、改进颜料功能、进步消色力，由于它还能使煅烧后的产品颗粒松软，有时也把这类碱金属增加剂称为“软化剂”。钾盐一般以碳酸钾，硫酸钾或的方式参加，碳酸钾在盐处理时能够中和偏钛酸中的游离酸，使产品在煅烧时到达中性，反响生成CO2和H2O蒸发时能使产品疏松，对进步白度也有长处。      (3)磷酸或磷酸盐     磷酸和磷酸盐一般以磷酸和磷酸铵(一元或二元)的方式参加，它们也是金红石型的负催化剂，少数P2O5在煅烧时能够进步产品的白度，使产品柔软好破坏，但参加量过多会形成消色力下降，漆用功能欠好。     (4)其他增加剂     V2O5、WO3、MoO3、a-Fe2O3、Fe3O4乃至某些有机酸等都有促进金红石型转化的作用，并且这些氧化物的熔点比二氧化钛越低，促进作用越大，可是上述氧化剂都 会使产品变色，因而工业出产中一般不选用。[next]     3.锐钛型钛的盐处理剂     (1)钾 盐     钾盐首要以碳酸钾、硫酸钾的方式参加，在煅烧进程中能够阻滞锐钛型向金红石型转化，它能下降煅烧温度，进步产品的白度和消色力，并随钾离子的增加煅烧温度逐步下降，这首要是碱性的钾离子使脱硫速度加速，实验证明，每100gTiO2参加0.0175gk+，能够取得最佳的消色力，可是钾盐参加过多会使颜料的亲油功能下降，并使产品的水溶性盐增加，影响产品的漆用功能。     除碳酸钾和硫酸钾外还能够运用(KClO3)，它的作用是在煅烧时分解出氧，使煅烧进程坚持在氧化性气氛中进行，别的它还能够把偏钛酸中残留的三价钛氧化成四价钛，防止贱价钛形成二氧化钛的晶格缺点而影响产品的光学功能。 别的钾盐的存在有时会使二氧化钛呈碱性反响(pH=7.5~8),这是由于钾盐与偏钛酸反响生成的钛酸钾水解形成的。     (2)磷酸盐     磷酸盐首要以磷酸铵或磷酸氢二铵的方式参加，它和钾盐相同是锐钛型首要晶型稳定剂。由于在煅烧时磷不会进入TiO2的晶格，而是吸咐在其表面，跟着TiO2粒子的增加和集合，表面上的磷酸盐会阻挠粒子进一步长大，使其维持在必定的粒径范围内，这也是锐钛型的粒径比金红石型小的原因之一。磷酸盐在煅烧时还能防止产品中混入金红石型，并有必定的耐候性。此外磷酸可与偏钛酸中的铁反响生成白色的磷酸铁和淡黄色的磷酸高铁，防止生成棕赤色的氧化铁，而具有辅佐改进产品白度的作用。其化学反响式如下：                              3FeSO4+2H2PO4→Fe3(PO4)2+3H2SO4                              Fe(OH)3+H3PO4→FePO4+3H2O     磷酸参加量过多会影响产品的消色力，并且使偏钛酸的酸性增强而增加了脱硫的困难。     (3)锑 盐     在锐钛型钛中参加锑盐(Sb2O3)，它能够与物猜中的铁生成偏锑酸铁，有遮盖铁的作用，可改进产品光泽，进步耐候性，更重要的是能防止光色互变现象，但用量不能大，否则会影响涣散性，一般只加0.05%~0.15%。     (4)铵 盐     参加铵盐(NH4HCO3)可使产品松软，白度进步，水涣散性好，也简略脱硫，但加多会使吸油量增高。     4.其他专用种类的盐处理剂     氧化镁的珐琅用钛中运用时，能够使产品中金红石型坚持必定的份额(80%~83%),进步它的运用作用。     醋酸钴能够使珐琅及陶瓷用钛光泽度进步，使产品亮光、艳丽。     碳酸镁能够使电容器钛的电绝缘功能增加，电容器出产中三价钛的存在会使电功能大大下降，二价镁离子能够防止四价钛还原成三价钛。     5.盐处理的操作与配方     盐处理剂的增加不是简略的混合，由于这儿面有化学反响，也有偏钛酸激烈地吸咐作用，尽管现在还没有抱负的检测操控手法，但出产时最重要的是拌和均匀，能配成溶液的盐类[H3PO4、K2CO3、Al2(SO4)3]，必定要配成必定浓度后运用，不能配成溶液的盐处理剂(ZnO、MgO等)要用水调成浆状后参加，然后在常温下拌和1~2h.     盐处理时的偏钛酸浆液浓度凹凸对盐处理的作用也有较大的影响。浆液浓度低反响比较均匀，但一些可溶性盐处理的作用也有较大影响。浆液浓度低反响比较均匀，但一些可溶性处理剂(H3PO4、K2CO3等)在过滤时会随滤液带走而影响实践处理作用；浆液浓度过高，尽管在过滤时丢失较少，但物料粘度较大不简略涣散均匀也影响处理作用。一般浆液浓度(TiO2含量)操控在270~300g/L，假如能处理稠厚浆料的拌和与涣散问题，浆液浓度应该高一点好，国外有的工厂选用螺旋运送拌和，浆液浓度可进步300~400g/L,这样还能够减少转窑煅烧时脱水的能耗，国内攀枝花钛厂曾选用双螺杆拌和器进行盐处理操作，浆液浓度明显进步。     盐处理的配方是一门科学性、实用性很强的作业，它与水解和晶种相同都是各家工厂严加保密的当地。在考虑配方时重要的是正、负催化剂之间的调配和参加次序，既要考虑下降煅烧温度，促进晶型转化，又要留意不能转化得太快，避免粒子过大或烧结，一起还要留意对颜料功能(消色力、白度、耐候性、松软度等)的影响，一般加量多少是经过实验来断定，加量过多不只会下降产品纯度，形成溶性盐增高，还会下降涣散性。一般加量(对TiO2的质量比)和参加次序如下：     金红石型:(a)煅烧晶种(二氧化钛溶胶)加量2%~5%；(b)ZnO的加量0.2%~1.5%;(c)MgO的加量0.2%~0.5%;(d)K2CO3的加量0.5%~1%;(e)H3PO4的加量0.01%~0.02%。     锐钛型:(a)K2CO3加量0.5%~1%;(b)H3PO4加量0.2%~0.35%。     珐琅用二氧化钛:(a)MgCl2加量0.1%~0.15%;(b)CoCA加量0.005%~0.01%。     电容器用二氧化钛：MgCO3加量0.3%~0.4%。

钴 cobalt 　　元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面抛光后有淡蓝光泽,在周期表中属Ⅷ族,原子序数27,原子量58.9332，密排六方晶体，常见化合价为+2、+3。 　　1735年瑞典化学家布兰特（G.Brandt）制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼（T. Bergman）断定钴为元素。长期以来钴的矿藏或钴的化合物一向用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料。到20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部分得到广泛的使用，并成为一种重要的战略金属，消费量逐年添加。我国于50年代开端从钴土矿、镍矿和含钴黄铁矿中提钴。 　　资源 已知的含钴矿藏约100种。首要的钴矿藏为：硫钴矿(Co3S4)、纤维基石(CuCo2S4)、辉砷钴矿(CoAsS)、砷钴矿(CoAs2)、钴华(3CoO·As2O5·8H2O)等。国际上的首要钴矿有四种类型:①铜钴矿,以扎伊尔、赞比亚储量为最大,扎伊尔的产钴量占全国际产值的一半以上;②镍钴矿,包含硫化矿和氧化矿;③砷钴矿；④含钴黄铁矿。这些钴矿含钴均较低。海底锰结核是钴的重要前景资源。从含钴废猜中收回钴也日益遭到人们的注重。1979年国际（我国在外）矿山产钴量和钴储量见表。   　　我国已探明的钴储量最大的是甘肃金川硫化镍矿中伴生的钴。云南的硅酸镍矿以及四川、山东、湖北、山西、广东等地的黄铁矿中也含有钴。 　　性质和用处 在常温下，细密金属钴在空气和水中安稳,高于300℃时，钴在空气中开端氧化。赤热的钴能分化水放出氢。氢复原法制备的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。  　　含钴高温合金在 900～1000℃下仍有很高的强度和抗蠕变功能，多用于制造喷气发动机的耐高温部件。钴能进步铁基、铝镍基和稀土金属合金的磁饱满强度和居里点，使其具有高矫顽力，是电气工业中的优秀磁性材料。钴是硬质合金的粘合剂。金属部件用钴合金涂层和表面硬化后，其机械功能明显进步。钴的氧化物是陶瓷制品的脱色剂和颜料；珐琅中的含钴釉料可使珐琅同钢更好地粘结在一同。钴的有机化合物在油漆中作催干剂。钴还在化工出产中用于碳氢化合物的水合、脱硫、氧化、复原等方面。60Co是γ射线源,用于物理、化学、生物研讨和医疗部分。 　　冶炼 钴矿藏的赋存状况杂乱，矿石档次低，所以提取办法许多并且工艺杂乱，收回率低。一般先用火法将钴富集或转化为可溶性状况，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，终究得到钴化合物或金属钴。首要提钴工艺流程见图  　　硫化镍矿提钴 硫化镍精矿一般含镍4～5％，含钴0.1～0.3％。镍的火法熔炼过程中，因为钴对氧和硫的亲合力介于铁镍之间（见氧势图），在转炉吹炼高冰镍时，可控制冰镍中铁的氧化程度，使钴富集于高冰镍或富集于转炉渣，分别用下述办法提取：①富集于高冰镍中的钴，在镍电解精粹过程中，钴和镍一同进入阳极液。在净液除钴过程中，钴以高价氢氧化钴的形状进入钴渣，钴渣含钴6～7％，含镍25～30％。从此种钴渣提钴的一种办法是：将钴渣参加硫酸溶液中，通二氧化硫使之溶解，制得含硫酸镍、硫酸钴和少数铜、铁、砷、锑等杂质的溶液；再用活性镍粉置换除掉铜；通空气，氧化水解除掉铁，通氧化，加苏打中和沉积钴，若所得氢氧化钴含镍较高,可再次溶解、沉积别离钴镍,使其含镍小于1％；经煅烧制得氧化钴出售,也可将氧化钴制成粗金属钴，经电解精粹得电解钴。加拿大和苏联的镍厂都用此法收回钴。我国的工厂也有相似作法。从钴渣提钴的另一种办法是以钠作复原剂，将钴渣溶解于硫酸溶液中,得到含硫酸镍、硫酸钴和少数铜、铁、锰、锌等杂质的溶液，而后用黄钠铁矾法除掉溶液中的铁（见锌）,用烷基磷酸类如：二-2-乙基己基磷酸(D-2-EHPA)或其他烷基磷酸酯类萃取剂萃取其间的铜、铁、锰、锌等,并别离钴镍。萃取过程中取得的氯化钴溶液,用除钙、镁后,再用草酸铵沉积钴。所得草酸钴在450℃下煅烧，得到的氧化钴粉，可作为终究产品，也可用氢复原法制取金属钴粉。②富集于炼镍转炉渣中的钴，在复原硫化熔炼过程中，与镍一同转入钴冰铜(见锍)。转炉渣成分一般为：钴0.25～0.35％，镍1～1.5％；钴冰铜成分一般为：钴1～1.5％,镍5～13％。钴冰铜能够直接浸取（常压或加压酸浸），也能够将钴冰铜焙烧成可溶性化合物后再酸浸。浸出液可按钴渣提钴工艺流程处理。　　加拿大舍利特高尔顿公司(Sherritt Gordon MinesLtd.)用高压浸法处理硫化镍精矿和高冰镍时,钴留于镍的氢复原尾液中，通于尾液，得硫化钴和硫化镍的混合沉积物。此混合物用硫酸高压浸出、净化除杂质后，通氧、加、加压,使二价钴氧化成可溶性的[Co(NH3)5·H2O]2(SO4)3，而镍则以镍铵硫酸盐形状沉积出来，完成镍钴别离，溶液用高压氢复原产出钴粉，也可用萃取法净液、别离出镍后电积得电钴。　　含钴黄铁矿提钴 国际上从含钴黄铁矿中提钴较有代表性的工厂是芬兰科科拉钴厂（ Kok－kola Cobalt Plant）,精矿焙烧脱硫后，再配以部分精矿在流态化炉内进行硫酸化焙烧，再经浸出、稠密、洗刷，浸出液通使钴呈硫化钴沉积。再利用上述舍利特高尔顿的高压浸出法和高压氢复原法出产钴粉。我国含钴黄铁矿的钴档次较低，仅为0.02～0.09％。浮选产出的钴硫精矿含钴0.3～0.5％,硫30～35％,铁35～40％。钴硫精矿在流态化焙烧炉内于580～620℃下进行硫酸化焙烧，使钴、镍、铜等金属转化为可溶性的盐类。焙砂用水或稀硫酸浸出,用将浸出液中的铁氧化成高价铁后,用脂肪酸钠顺次萃取铁和铜。然后,通入使钴氧化,加碱水解生成高价氢氧化钴沉积，而与镍别离。在反射炉内使氢氧化钴脱水、烧结，烧结块配以石油焦和石灰石在三相电弧炉内复原熔炼成粗金属钴。粗钴浇铸成阳极，进行隔阂电解，得到纯度较高的金属钴。钴硫精矿也可先经900～950℃氧化焙烧，再配以氯化钠或氯化钙以及少数的钴硫精矿于 680℃下进行硫酸化氯化焙烧。焙砂按上述流程提钴。 　　砷钴矿提钴 砷钴矿经选矿得到含钴10～20％的精矿，其间含砷20～50％。处理砷钴矿的办法首要有两种，一种是先用火法熔炼产出砷冰钴，再用湿法提钴。另一种是用加压浸出法制得含钴溶液，再从中提取钴。我国选用前者：将精矿配以焦炭和熔剂在反射炉或电炉内熔炼,使部分砷呈蒸发,产出砷冰钴(旧称黄渣)。如质料含硫高，还产出部分钴冰铜。砷冰钴和钴冰铜磨细后焙烧，进一步脱砷和硫;焙砂用稀硫酸浸出,用次氧化浸出液中的铁,再用苏打调整pH为3～3.5,使铁成为氧化铁和铁沉积。滤液用铁屑置换除铜后，用次使钴氧化，加碱水解生成高价氢氧化钴沉积而与镍别离。所得氢氧化钴在反射炉内于1000～1200℃下煅烧，取得氧化钴，并使其间的碱式硫酸盐分化，将硫除掉。然后配入木炭，在反转窑内于1000℃左右复原成金属钴粉。也可将氢氧化钴熔炼成粗金属钴，再进行电解得电钴。焙砂的浸出液也可和前述硫化镍矿提钴相同，选用萃取法净液别离提钴。　　加压酸浸法处理砷钴精矿是将精矿用稀硫酸浆化，用高压釜浸出，操作压力35公斤力／厘米2，温度190℃，浸出时刻3～4小时，钴的浸出率95～97％。浸出液除砷、铁、铜、钙等杂质后，参加液，使钴构成钴络合物，在高压釜内，用氢复原得到钴粉，操作压力50～55公斤力/厘米2，温度190℃。此法流程简略，收回率高,劳动条件好。 　　铜钴矿提钴 扎伊尔的卢伊卢厂 ( Luilu CobaltPlant)是国际上处理铜钴矿最大的钴厂。铜钴矿经选矿取得氧化精矿和硫化精矿。氧化精矿档次为:铜25％,钴1.5％；硫化精矿档次为：铜45％，钴2.5％。首先将硫化精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后将焙砂和氧化精矿一同用铜电解废液浸出。氧化精矿中的钴首要呈三价氧化物形状，在硫酸中溶解度很小，但在铜电解废液中可由其间的亚铁离子将钴复原，溶于电解废液中，Co3+(不溶性)+Fe2+ ─→Co2+ (可溶性)+Fe3+。 　　钴的浸出率可达95～96％。含钴和铜的浸出液用电解法分出铜，而钴和其他金属杂质留在溶液中。除杂质后，将溶液中的钴用石灰乳沉积为氢氧化钴，再溶于硫酸中，得到高浓度的硫酸钴溶液，终究用不溶阳极电积金属钴（见水溶液电解）。

注：分化焙烧原始烧渣中的含量%：21.98S总；Sso4无；3.67As；烧渣产率为64.8%。硫酸钠添回量为烧渣分量的10%。 分化焙烧后的烧渣应在砌有粘土砖的马佛炉内进行硫酸化焙烧。往原始产品中增加硫酸钠（Na2SO4·10H2O），其量为烧渣分量的10%。在焙烧时增加硫酸钠可进步有色金属硫酸化的速度和程度，以及进步硫酸盐在不分化状况下存在温度规模。 硫酸化焙烧后的烧渣（其磨矿细度为95%-0.074毫米）的浸出分两段进行：开始时用热水，然后用10%硫酸溶液浸出，其温度为60～70℃。每段浸出时刻为2小时。矿浆液：固=4:1。需求两段浸出的原因在于烧渣中钴的存在方式不同（硫酸盐、氧化物、盐等）。 * I段焙烧的温度为450～500℃； II段焙烧的温度为600～650℃ ** 7.5%NaOH；温度为90℃；时刻为24小时。 曾对有色金属硫酸化的程度和其进入溶液的状况与焙烧温度和时刻的联系，以及硫酸化焙烧的温度对脱硫程度的影响作了研讨（见表1）。研讨成果证明，分化焙烧后烧渣硫酸化处理的温度不该超越600℃。在焙烧温度为500～600℃，时刻为3小时条件下，转入兼并后溶液（水和硫酸溶液）中的钻、铜和镍的收回率别离为86.3，87.6和59.9%。 将硫酸化焙烧的温度进步到700℃，就会导致硫酸盐的分化，并下降钻和铜转入溶液的收回率。但是在最佳的硫酸化焙烧准则下，呈水溶液状况的钴、铜和镍的含量别离为51.6；63和42%，转入硫酸溶液中呈氧化物状况的金属含量别离为34.7%钴，24.6%铜和17.4%镍。在硫酸溶液中铁的溶解量不超越精矿中原始铁含量的3%。 因为精矿通过了两段焙烧，总的脱硫率为79.8%，其间在分化焙烧时仅为6.81%。在这种状况下，从精矿中收回的砷为98.6%，其间在分化焙烧时为93.22%。 在相同的焙烧温度、最-佳硫酸化剂耗量（H=SO4为400公斤/吨）和相同的硫酸钠增加量的条件下，对氧化焙烧后的烧渣进行硫酸化处理时，通过两段浸出后有色金属转入兼并溶液的收回率为钴81.4%，铜85.3%。这个数字说明晰这些金属转入溶液的收回率别离比分化焙烧后的焙砂进行硫酸化焙烧时下降了4.9%和1.3%。 对分化焙烧后的烧渣进行硫酸化焙烧时，若将硫酸钠的增加量从10%降到5%时，那么转入兼并溶液中的有色金属收回率就会下降，钴下降8.7%，铜下降3%。在对硫酸化焙烧后的烧渣进行浸出时，将矿浆的液固比由4：1进步到10：1，对各种金属的收回率无影响。 从兼并硫酸盐溶液（其比为1：1）中收回各种金属是依照已知的水合流程用来完成的。该 兼并溶液中含有2.17克/升钴，2.06克/升铜，9.5毫克/升镍；0.53克/升铁，1.04克/升砷；其pH=1.8。一起也获得了合格的供应产品：铜产品含Cul5.6%，收回率82.6%'钴产品含C024.3%，收回率80.5%，贵金属精矿，其含As0.29%，转入贵金属精矿中的金、银收回率别离为98.6%和89.1%。 在沉积出As、Fe、Cu、和Co之后，硫酸盐溶液中含有：（毫克/升）1.2Cu；17.1Co； 2.0Fe；0.023As。在将其排弃之前，有必要除掉其间的硫酸盐-离子和有色金属。为此，首要需求用石灰乳溶液，然后用溶液加以处理。用处理时，温度应在50～60℃，还须拌和2～3小时。的数量应当为用化学计算法算出的生成有色金属硫化物所需量的1.5倍以上。 曾对用化法从处理精矿所得的各种产品中收回贵金属进行了研讨（图2）。化条件如下：称取原始产品50克；矿浆中试剂浓度：0.1%NaCN，0.02%CaO，200克/吨PbO；液：固=3：11化时刻为36小时。 表2中数据标明，对原始精矿及其处理后的各种产品进行化时，贵金属的收回率低。原因在于在氧化焙烧和硫酸化焙烧的烧渣，以及硫酸化焙烧烧渣的浸出渣中的细粒涣散金呈极细色裹体存在于赤铁矿颗粒中，从而使金粒难以同化溶液触摸。在进行分化焙烧时，细粒涣散金处在磁黄铁矿的颗粒中，使化溶液无法进入。赤铁矿中金解离的一种或许办法是无机酸溶解赤铁矿。但该办法在经济上不合算。 依据屡次实验成果和硫酸化焙烧后烧渣浸渣组分（其间含9.98%Si2；5.28%CaO；2.43%Al2O3；0.67%Mg；80.0%Fe2O3；0.3%C；0.23%Cu；0.29%As），以为在有色金属冶炼厂处理这种产品，收回贵金属是最合适的。引荐的用火法-湿法冶金办法处理金-钴-砷精矿的工艺流程如图2所示。

要想取得白度高，颜料性能好的钛，有必要尽量下降钛中的杂质含量，这些杂质不只影响白度，在煅烧进程中进入二氧化钛晶格还会发作光敏现象，而依托延伸水洗时刻达不到彻底净化的意图，所以在出产颜料级钛或高纯度的二氧化钛时，有必要在水洗后对偏钛酸进行漂白。     漂白实际上是一个复原进程，用复原剂把偏钛酸中的高价铁离子等金属杂质及其氢氧化物悉数复原成贱价状况，让它们从头能够溶于水，经过水洗除掉。     漂白操作是在酸性介质中进行，由于在复原前首要要使氢氧化物沉积分化，构成可溶状况后再进行复原漂白，如偏钛酸中的氢氧化铁先与硫酸反响生成硫酸高铁后再参与复原反响。                                       2Fe(OH)3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+6H2O                                        Fe(OH)2+H2SO4→FeSO4+2H2O     工业偏钛酸的漂白方法有如下几种。     (1)锌粉漂白     这是最早用于偏钛酸漂白的方法，锌与硫酸反响生成氢，新生态的氢是强复原剂；把硫酸高铁复原成硫酸亚铁，但复原剂过量时，部分偏钛酸也被复原成三价钛，出现淡紫色，其化学反响式如下：                                     Zn+H2SO4→ZnSO4+2[H]                                     Fe2(SO4)3+2[H]→2FeSO4+H2SO4                                    H2TiO3+2H2SO4→Ti(SO4)2+3H2O                                    2Ti(SO4)2+2[H]→Ti2(SO4)3+H2SO4     锌粉漂白一般在珐琅反响罐或钢衬瓷板的耐酸容器中进行，先把偏钛酸泵入漂白罐内，参加必定量的工艺水，调整TiO2的浓度为200~220g/L，然后在拌和下参加硫酸(最好是杂质含量低的蓄电池用硫酸)，使浆液中的硫酸浓度到达60~80g/L，接着通蒸汽加热(夹套加热、或盘管加热，也有直接蒸汽加热)，假如选用铜盘管加热，在漂白复原进程中有或许使二价铜复原成铜粉，在煅烧时生成黑色的氧化铜而污染产品，反响式如下：    当温度加热至60~70℃时，参加TiO20.5%~1%(质量)的锌粉，锌粉可用水调成浆状分数次参加，假如参加速度过快，锌粉与硫酸反响过于剧烈所生成的会发作很多的泡沫，不只糟蹋复原剂，还会形成冒锅事端。当持续升温至90℃后，保温2h，冷却后放料进行漂后水洗，经过漂白后的偏钛酸浆猜中应含有三价钛(以TiO2计)0.3~0.5g/L才视为合格。     在出产金红石型钛时，需求增加煅烧晶种(二次晶种)，最好在漂白前参加，由于在制备煅烧晶种时，偏钛酸与碱在不锈钢反响器中长时刻煮沸会有铁、铬等金属离子带入，如在漂白前参加能够在漂白的一起把煅烧晶种所带入的高价金属离子及其氢氧化物复原成贱价状况，再经过水洗除掉。     有的工厂在漂白时采纳长时刻煮沸的方法，据说对除铬、钒离子有较好的作用；还有材料报导为了除掉残留的铜，可在铁洗净后参加硝酸或过氧化氢，使铜转化成可溶性的二价铜以便经过水洗除掉；为了除掉钙、镁、硅酸根离子，可在除铁后再用碱性铁化合物处理，使pH值到达5~8后持续用水洗刷除掉。     (2)铝粉漂白     铝粉漂白与锌粉漂白的原理、化学反响和操作进程彻底相同，只不过铝粉中的杂质含量比锌粉少，些，铝与被复原的铁之间的电极电位比锌与铁的电极电位差更大，因而更简单反响，溶液的酸度(用酸量)和铝粉的用量可比锌粉低一些，现在许多工厂已将锌粉改为铝粉。[next]     (3)三价钛漂白     锌粉漂白与铝粉漂白反响初期，锌粉与铝粉和硫酸反响生成新生态氢时为固-液相反响，新生态氢与溶液中高价铁等离子进行复原反响时归于气-液相反响，从化学反响的视点上来讲，这2种类型的反响都不简单进行得很彻底，因而复原剂的加量要比理论加量多，可是加多后往往有残留未反响的锌粉或铝粉混入偏钛酸中，煅烧后会影响产品质量。三价钛漂白归于液-液相反响，反响能够进行得比较彻底，不存在锌粉或铝粉混入产品中，其用量和加酸量及反响温度可比锌粉或铝粉漂白时低一些。其化学反响式如下：                                Fe2(SO4)3+Ti2(SO4)3→2Ti(SO4)2+2FeSO4     三价钛溶液的制备和运用方法是:把浓度180g/L左右的水洗合格后的偏钛酸按H2SO4:TiO2=5:1的份额与浓硫酸在一耐酸珐琅反响罐内加热酸溶。酸溶时在拌和下进行并加热至欢腾，跟着欢腾时水分的蒸腾浆液的沸点逐步提高，当温度到达120~150℃时，偏钛酸开端溶解，持续拌和加热待溶液变成茶褐色弄清通明的硫酸钛溶液后，中止加热冷却并加水稀释使TiO2浓度在50~70g/L左右。     当温度降至75~80℃时，参加事前用水调成浆状的铝粉进行复原操作，铝粉浆的参加应非常当心缓慢，最好在20~30min内分数次参加，否则会由于反响剧烈发作冒锅事端，其复原反响式如下：                                      3H2SO4+2A1→A12(SO4)3+6[H]                             Ti(SO4)2+TiOSO4+2[H] →Ti2(SO4)3+2H2O     复原用铝粉的加量为理论量的1.5倍，加完铝粉后持续升温至90℃，保温1h，冷却后分析溶液中的三价钛浓度，核算复原率。复原率不得低于90%。    制备好的三价钛溶液应过滤后运用，避免未反响的铝粉和未酸溶的偏钛酸带入三价钛溶液中。该溶液储存时刻不宜过长，最好在48h内用完，由于三价钛是强复原剂，寄存进程中会被空气中的氧氧化而下降复原作用。     三价钛漂白尽管比锌粉或铝粉漂白有许多优胜之处，可是制备进程杂乱、制备时能耗高、酸耗大、本钱高。     (4)漂 洗    漂洗操作和漂白前的水洗相同，只不过漂洗时的水质要求很严，最好运用离子交换水，以避免水中的杂质再次污染产品，漂洗后偏钛酸中的Fe2O3含量控制在30X10-6左右，能够取得白度极佳的二氧化钛。     有时漂白后偏钛酸中测不出三价钛的含量，其主要原因或许是偏钛酸中三价铁含量太高，所参加的锌粉、铝粉或三价钛溶液的量缺乏于悉数把它们复原成二价铁，或许锌粉、铝粉储存时刻太长或受潮表面钝化。另外在运用三价钛溶液时，三价钛溶液寄存的时刻过长，三价钛浓度变低，按本来核算参加的量已不行，或许硫酸参加量过少、漂白温度过低、长时刻快速拌和浆猜中的三价钛从头被氧化都或许形成测不出三价钛离子的现象。     可是漂白后偏钛酸中的三价钛含量不宜过高或过低，假如在漂洗结束时仍含有较高的三价钛，会形成偏钛酸在煅烧时使产品泛灰相；假如三价钛含量过低，就不能确保三价钛在漂洗时能起到按捺二价铁从头氧化成三价铁的或许，假如没有三价钛就阐明偏钛酸中还有必定数量的三价铁未复原成二价铁。

水合二氧化钛的过滤与水洗操作，尽管是一个简略的物理过滤与洗刷进程，可是颜料级钛要求洗刷后的偏钛酸中杂质含量极低，白度优秀的钛中的Fe2O3含量有时要求低于30X10-6，这不只要求有满足的水洗时刻，并且要掌握好几个影响水洗质量的环节。     (1)水合二氧化钛的粒度与粒度散布     水合二氧化钛的粒度与粒度散布是影响水洗速度和水洗质量的首要内因，也是我国大部分钛工厂水洗时刻过长的首要原因之一。     水合二氧化钛粒子巨细均匀适中，水洗速度快，在相一起刻相同条件下，这种物料水洗后的杂质含量最低。水合二氧化钛的颗粒太细，不只简单穿滤构成物料丢失，并且简单阻塞滤布，使滤饼过于板实，水流速度慢，水洗时刻长，洗刷质量差。假如水合二氧化钛絮凝的颗粒较粗，尽管水洗时水流速度快，可是絮凝体内部的颗粒不简单洗洁净，因而水解时水合二氧化钛粒子堆积的均匀程度和巨细是十分重要的，它不只影响水洗操作，并且也影响到终究产品的质量。布鲁门菲尔德法水解时，在恰当的时分中止加热、中止拌和的意图就是让水解生成的水合二氧化钛微晶体能在一个比较好的条件下缓慢增长到最适合的粒度和粒度散布。     那种粒子巨细不均匀，胶体物质过多，外观呈牛奶状的偏钛酸浆料，在过滤时很难吸片，滤饼吸、表面物料往下流、水洗时刻冗长、穿滤丢失多、滤饼表面不平整乃至开裂，物料越洗越少，铁含量一直降不下来，煅烧时硫不简单脱净，易烧结，产品质量低质。     (2)真空度与水洗设备的方位     真空度的巨细与水洗设备的合理安置是影响水洗速度和水洗质量的重要外因之一。     真空度是水合二氧化钛过滤与水洗时的首要外部推动力，也就是滤饼两边的压力差，真空度大两边的压力差就大，过滤、水洗的速度就快；真空度小两边的压力差小，水洗速度慢，乃至会呈现掉片现象(滤饼从真空叶滤机上掉落)，但真空度过高，不只滤饼简单发作裂缝，使水流发作短路，并且由于压力差太大，滤饼板实反而下降水流速度，欲速而不达。一起一般机械真空泵真空度越大抽气量越小，真空度越小抽气量越大，因而坚持一个恰当的真空度和滤饼的厚度对水洗的正常操作是很重要的。有经历的操作工在开端吸片水洗时，缓慢翻开真空阀门，避免真空度过大偏钛酸颗粒敏捷堵死滤布的孔眼，或滤饼过于严密板实而难水洗，然后跟着时刻的推移逐步使真空度变大。一般水洗操作要求偏钛酸的滤饼厚度操控在30~40mm，真空度为-0.04~-0.065MPa。     真空体系(包含主动排液罐)与真空叶滤机的相对方位(位差)很重要，是影响水洗速度的先决条件。我国简直一切钛工厂(引入设备在外)，真空泵、真空排液罐与水洗池(真空叶滤机)都是安置在同一个平面，一般是±0.00的地上，一般主动倒液罐和倒液罐上面的滤液进口管均高于叶滤机的出口，这一段位差将构成真空上的无用功，实践上下降了有用真空度。国外钛工厂的水洗设备(水洗池和真空叶滤机)一般都安置在三楼(l0m以上)，而真空泵、排液罐安置在±0.00的地上，这一段10m高的排液管起着像气压式冷凝器大气腿相同的作用，滤液在真空、虹吸、重力作用下被敏捷接连不断地抽出来，也不会损坏真空的稳定性，真空只需抽走夹藏过来的少数不凝性气体和水蒸汽，因而真空能耗小，水洗速度快。     (3)水洗时的温度与酸度     偏钛酸的水洗首要是洗去游离酸和以铁为主的金属硫酸盐，温度与酸度直接影响铁盐(硫酸亚铁)和其他金属离子硫酸盐在水中的溶解度和水解生成氢氧化物堆积时的pH值，因而操控水洗时的温度和酸度是加速水洗速度，进步水洗质量的首要办法之一。     以硫酸亚铁为例，它在水中的溶解度随温度的上升而进步，20℃时的溶解度为22g/L左右，60℃时的溶解度最大，可达50g/L左右，一起温度高，水的粘度较低，所以进步水温可显着加速水洗速度，削减偏钛酸中的铁含量，特别是在冬天，水洗用水假如不加温，溶解在偏钛酸母液中的硫酸亚铁很或许会结晶分出，使水洗操作愈加困难。可是真空叶滤机大多数是塑料原料(硬PVC、PP、ABS等)制成的，不宜长时刻在60℃以上作业，因而水洗时的最佳温度操控在40~50℃，一般不要超越60℃，一起要挑选好制作真空叶滤机的原料，那种由两片PVC板制成的中空型叶滤机的滤片，即便在40~50℃下长时刻作业也会变形。水洗所需求的热水，可直接运用偏钛酸冷却罐中的冷却水或钛液浓缩器中的冷却水和冷凝水。[next]       偏钛酸的水洗初期，由于物猜中的酸度较高、浓度梯度大、水洗功率高，跟着水洗时刻的延伸，酸度逐步下降，当酸度到达必定的pH值时，铁等金属杂质离子的硫酸盐会水解生成不溶于水的氢氧化物堆积，无法经过水洗除掉，终究会影响制品的纯度和白度。例如偏钛酸中的高铁离子在pH＞2.5时，就会水解生成不溶于水的氢氧化高铁Fe(OH)3，或难溶于水的碱式硫酸铁Fe(OH)SO4堆积，当pH超越4时，偏钛酸中的硫酸亚铁也有或许水解生成氢氧化亚铁Fe(OH)2堆积。表1为部分氢氧化物堆积时的pH值。 表1                    部他金属氢氧化物开端堆积时的pH值氢氧化物称号开端堆积时的pH值氢氧化物称号开端堆积时的pH值Ti(OH)40.47~1Fe(OH)24.5~7Ce(OH)20.8~1.2Cr(OH)34.6~5.6Fe(OH)32~3Co(OH)37.2~8.7Ti(OH)32.5~3Mn(OH)28.6~10.8       从表2中能够看出进步水洗时的酸度，能够按捺铁盐等杂质离子的水解，假如能在洗刷水中添加少数硫酸，使pH值坚持在1~2,那么铁盐等杂质离子在坚持可溶性状态下很简单经过水洗除掉。Barksdahle在他的“钛的发现及其化学工艺学”一书中曾介绍，偏钛酸在0.5%~5%的硫酸或溶液中，于50~60℃下水洗，能够得到简直不含铁的偏钛酸。另看资料介绍在实验室中的小实验成果(表2)，在冷水中洗刷5次，每克偏钛酸中的Fe2O3含量为5%；假如用冷水洗4遍，外加1次1%冷硫酸溶液洗1次，Fe2O3含量可降至2%；假如用冷水洗4次后再用50℃的1%硫酸溶液洗1次，Fe2O3含量仅有0.05%。法国专利F22120中介绍，在洗刷水中添加三价钛也能获得较好的除铁作用。 表2                   温度与酸度对水洗的影响水洗条件偏钛酸中Fe2O3含量/mg/g冷水洗刷5次50冷水4次，1%冷硫硫1次20冷水4次，50℃，1%冷硫硫1次0.5       (4)水洗时刻与三价钛含量     跟着水洗时刻的延伸，酸度逐步下降，水洗功率下降，有实验证明在1个0.54m2的真空叶滤机表面，于8.67x104Pa的真空度下，滤饼厚度为25~30mm，经过0.5h的水洗，滤饼中的铁含量可下降80%，1h后下降速度十分缓慢，水洗曲线渐趋平整，再想进一步下降铁含量需求很长的时刻，这说明跟着水洗时刻的延伸，由于杂质在滤饼与滤液之间的浓度梯度逐步缩小，离子浓度不断下降使偏钛酸的胶体性质趋于显着，水洗功率下降。其次除了酸度下降，偏钛酸中的铁等杂质会水解成氢氧化物堆积外，水中的氧也有或许将亚铁离子氧化成高铁离子而无法经过水洗除掉，由于在偏钛酸中残留的三价钛离子也会被水中的氧氧化成四价钛，无法起到按捺氧化的作用，这除了要操控水解前的钛液中要含有必定的三价钛外，有时乃至有必要在水洗的水中添加三价钛离子，使整个水洗进程坚持在复原状态下进行。以上问题在工业出产中能够经过漂白操作来处理。     别的实践出产证明，假如水质欠好长时刻的水洗不只下降铁含量的作用不大，水中的铁、钙、镁、铝、硅等杂质离子，由于偏钛酸滤饼的过滤和吸附作用，而堆积富集在滤饼的表面，肉眼也能够观察到滤饼表面泛黄，这样不只起不到水洗净化的作用，反而会添加杂质的含量。[next]     (5)滤布与滤布的清洗     在偏钛酸的性质和真空叶滤机的结构及真空度相对固定的情况下，滤布的挑选就成为重要的要素。     偏钛酸呈酸性，特别是在过滤水洗的初期酸度很高，因而滤布的挑选首先要耐酸，聚酯(涤纶)、聚(丙纶)、己内酰胺(尼龙)等合成纤维常用来作滤布，其间以聚酯和聚纤维为多。别的滤布的严密度和透气性直接影响水洗速度，聚酯长纤维(如上海产的240)由长丝直接织成，织物严密、孔隙小、穿滤少，但易阻塞，过滤、水洗时刻较长；短纤维聚酯滤布(如上海产的758)较松软，透气性好、易过滤洗刷，但穿滤多，简单掉片，假如将上述两种滤布，合作运用助滤层，可战胜上述缺陷。最近英国的SCAPA过滤器材公司开发了一种复合滤布：底层为粗网状结构的聚酯纱布，中间是一层相似毛毡的短纤维过滤层，外层粘上一层树脂膜(聚四氟乙烯)，听说这种滤布过滤功能很好，既不穿滤也不阻塞，耐酸、碱、耐高温，铲除滤饼十分便利完全。常用合成纤维的特性见表3，表4为真空叶滤机常用的滤布。 表3                             各种合成纤维的功能合成纤维类型最高作业温度/℃耐酸性耐碱性抗氧化剂功能抗水解性聚 聚乙烯 聚酯(PBT) 聚酯(PET) 聚酰胺66 聚酰胺6 聚二氯乙烯 聚偏二氟乙烯 聚四氟乙烯 聚氯乙烯95 85 100 100 110 100 85 100 150+ 80优 优 良 良 差 差 优 优 优 优优 优 一般 差 良 良 良 优 优 优差 差 一般 一般 差 差 优 良 优 一般一般 一般 差 差 差 差 良 优 优 优 表4                    SCAPA公司引荐的真空叶滤机用的滤布纤维类别纤维纹路编号纱线品种质量g/m2透气量(12.7mmWG)m3/m2/min经线纬线聚乙烯     聚酯 聚酰胺2 4 5 9 13单线 细纤维 多线 带状线 纤维单线 细纤维 多线 带状线 纤维310 350 320 670 6805 2 4 2 4       工业出产中不管运用何品种型原料的滤布，运用一段时刻后均要洗刷滤布，将滤布孔眼、缝隙中的物料洗刷洁净。曩昔我国许多钛工厂都喜爱先用碱(NaOH、Na2CO3)浸泡后再洗刷，其实聚酯耐碱功能欠好，洗刷后看起来很松软，实践经碱浸泡后滤布强度大大下降，孔隙率变大，穿滤严峻，正确的办法是运用2%的HF浸泡1~2h即可，严峻时浸泡后再洗刷。[next]     (6)助滤层     偏钛酸过滤水洗时的过滤速率与真空度的巨细成正比，与过滤阻力成反比，在真空度必定的情况下，过滤阻力越小过滤速率越快，削减过滤阻力的办法有如下几种。     a.全絮凝由于偏钛酸的粒子很细，过滤水洗时细粒子很快阻塞滤布的孔眼，使过滤阻力添加，过滤速度下降。全絮凝的办法是在水解冷却后的偏钛酸冷却罐中参加絮凝剂(一般是聚酯胺)，使偏钛酸粒子絮凝变大，添加颗粒间的空地，减小过滤阻力，可是这种办法有时会使絮凝体内部的颗粒很难洗洁净；长时刻运用滤布表面发粘。     b.部分絮凝，部分絮凝是先取出一部分偏钛酸悬浮液(能够是待洗的偏钛酸、洗刷后的偏钛酸，或收回偏钛酸)，参加絮凝剂(一般是聚酰胺)构成絮凝后的偏钛酸悬浮液。偏钛酸在过滤水洗前，先在真空叶滤机的叶片上吸上一层上述絮凝后的偏钛酸，然后再吸待过滤的偏钛酸进行水洗操作，这种办法相同能够起到削减过滤阻力的作用，可是长时刻运用滤布表面也较粘，并且要占用一台水洗池。     c.助滤层,助滤层的材料能够挑选纸浆、木粉、稻壳灰等，但以纸浆为好，纸浆中的杂质少、灰分低，运用时把纸板(棉纸板、铜板纸)破碎、加热打浆，配成必定的浓度，在偏钛酸过滤水洗前先吸上一层纸浆作为助滤层，然后再吸待过滤的物料进行水洗操作。这种办法的作用比上述两种办法显着，也不存在偏钛酸絮凝体中间的粒子洗不洁净的现象，滤布也不发粘，滤饼卸料很便利，纸浆在后面的煅烧时被烧掉，国外运用的较多，但除了要占用一台水洗池外，还要添加一套制备纸浆的设备，并且纸浆的报价较贵。     选用助滤层不只能够下降过滤阻力，加速过滤速率，并且过滤水洗时偏钛酸细颗粒的穿滤现象大大削减，尽管操作比较费事，本钱也添加一点，但从进步过滤水洗速度，削减偏钛酸穿滤丢失，减轻偏钛酸收回工序的担负来看，其归纳经济效益是很显着的。     (7)水 质    水质对钛的产品质量影响很大，特别是水洗及其今后的各道工序中的用水(包含晶种制备)要求都很严。由于普通自来水中的杂质较多，水中的铁等金属杂质离子在长时刻的水洗进程中会富集在偏钛酸的表面，而水中的钙、镁、硅等会与硫酸根构成不溶性的堆积，不只影响产品的纯度、白度，还会影响钛的涣散功能。有的工厂的水源为地下水，硬度高，杂质多更要留意，一般漂前水洗可运用自来水，漂后水洗运用离子交换水，至少也得运用经净化(砂滤或活性炭过滤)后的自来水，尽量避免水质对产品构成的污染。       别的，滤饼的厚度要操控适中；在吸片过滤前料池中的浆料要坚持上下均匀，避免滤饼下厚上薄；吸片后抽干时刻不易过长，避免发作裂缝使水流发作短路；水洗池中的水最好下进上出，并要定时替换，及时铲除池底的残料；平常操作时水洗池中的水要一直坚持滤饼在液位以下，避免露片，不然不只洗不净，触摸空气部位滤饼中的二价铁会氧化成三价铁，这些都是实践出产中行之有用的操作经历。     以上水洗操作均是在真空状态下进行的，加压水洗在美国专利USP3981978中曾介绍过，该办法是在膜式过滤机中，以1~16x105Pa的压力进行加压过滤、洗刷，实验证明1台2.5m2的膜式过滤机，处理锐钛型钛的才能为10~15kg/(m2·h)，处理金红石型钛为8kg/(m2·h)，2次水洗时刻总共仅78min，滤饼固含量50%，Fe含量为25X10-6。

钛液水解所生成的水合二氧化钛，是一种外观比较粘稠的悬浮液，放置时会缓慢沉积出白色的水合二氧化钛的沉积，它是由1000个左右粒径在0.6~1.2μm的水合二氧化钛絮凝而成的凝胶，在每一个胶粒的结构上，有大约20个2nm巨细的微晶(晶种)，其化学组成一般是：TiO2170~200g/L、H2SO4300~400g/L、FeSO4·7H2O200~250g/L，以上组成随工艺不同略有改变。这种悬浮液尽管能通过惯例的固液别离的方法把它别离出来，可是水合二氧化钛的表面吸附着很多的游离酸(母液)，这些被吸附的游离酸无法通过一般的固液别离操作来把它们别离洁净，并且这些游离酸中含有很多的硫酸亚铁、以及铬、钒、锰、铜、铅等金属的硫酸盐，这些杂质的存在会严重影响产品的光学性质和颜料功用。水洗的意图就是运用水合二氧化钛颗粒不溶于水，而一些贱价金属杂质的硫酸盐溶于水的特色，通过水洗把吸附在水合二氧化钛表面上的游离酸、未水解的钛液以及以铁盐方主的可溶性杂质离子用水洗掉，然后到达净化水合二氧化钛的意图。     工业水洗操作一般运用离心机、真空叶滤机和真空转鼓过滤机，其间用于水合二氧化钛过滤与洗刷操作国内外首要以真空叶滤机为主，因为在该出产工序中，洗刷比过滤重要，因而要挑选一种兼有充沛洗刷功用的液固别离的过滤与洗刷设备。     真空叶滤机，又称莫尔(Moor)式过滤机，从过滤推动力可分为加压和真空两个类型，钛工厂首要选用真空叶滤机。该机的叶片呈长方形，每片过滤面积2~5m2(双面)，上面开有壁槽和孔，开槽率一般不低于50%，每个叶片内部接有2~4根真空管，10~30块叶滤片组成一组，每块叶片中的真空管与该组上部的真空总管相连接，每块叶片表面套有(或张贴、嵌入)耐酸工业滤布，叶片的原料大多选用硬聚氯乙烯(PVC)、聚、ABS、硬橡胶、木材等耐酸功用杰出的材料制成。     在进行偏钛酸(水合二氧化钛)水洗操作时，首先将叶片用行车吊入偏钛酸浆料槽(吸片槽或上片槽)中，该偏钛酸浆料应事前冷却至60℃以下，避免温度过高损坏叶片及浆料槽中内衬的耐腐蚀材料。待敞开真空后，在负压的效果下、浆猜中的滤液穿过滤布通过叶片中的集液管(真空管)，抽至主动倒液罐，而偏钛酸颗粒截留在滤布上构成滤饼。在吸片时要不断添加浆料，坚持叶片一直浸没在浆猜中，当滤饼到达必定厚度后，在坚持真空的情况下，将整组叶片吊起，稍稍抽干放入一清水池中，在不断添加清水，并坚持叶片彻底浸入水中的状况下，进行接连洗刷操作。水洗一段时间后，搜集少量滤液滴加1%铁溶液，如呈蓝色需求持续水洗，呈绿色表明行将洗好，呈黄色则已到达漂前水洗的标准(Fe2O30.01%)。     真空叶滤机尽管是一种较陈旧的空隙过滤操作设备，可是它结构简略、造价低、出产能力很大、没有任何传动部件、修理保养很便利，并一起具有过滤与水洗的功用，特别是对滤饼的洗刷很充沛，加上它在水洗操作时整个叶片浸没在水中操作，能够避免滤饼(偏钛酸)触摸空气，避免滤饼中的贱价铁(硫酸亚铁)等离子在空气中被氧化成高价状况而无法洗掉，因而在国内外钛职业中得到广泛运用，缺陷是耗水量比真空转鼓式过滤机多。     在挑选与制作真空叶滤机的叶片时，首先要考虑到滤片的原料要耐腐蚀、耐温，避免在真空下长时间操作而导致变形，其非有必要添加每片叶滤片上的开孔率，曩昔那种在硬PVC板上打孔的外片，因为开孔率低、易变形，大部分工厂已不再运用。真空集液管(真空管)应安置在叶片的底部，以确保在过滤、水洗操作完毕后，把叶片内部的滤液和水抽洁净。     真空叶滤机的结构尽管简略，可是它的排液体系比较复杂，排液体系功用的好坏直接影响水洗进程的平稳操作。我国现在钛工厂运用的排液设备有两种。[next]     (1)主动倒液罐     图1中的主动倒液罐又称真空主动倒液罐、主动倒水罐或真空吸液罐等，曩昔曾是我国各钛工厂遍及运用的排液设备。    该罐一般为立式，内部分为上、下两个罐体，中间分隔板上有一下料口和上浮阀联接，下浮阀通过连通管与上罐体相通。在真空状况下底部的排液、气口被橡胶板吸住，在真空力的效果下，来自叶滤机中的滤液不断进入上罐，并通过中间分隔板上的下料口流至下罐，跟着下罐液位不断上升，下浮阀浮起把连通管底部封死，当下罐液位持续上升至上浮阀的方位，上浮阀也将下料口堵死，此刻上下两罐彻底阻隔，上罐持续坚持负压状况，抽进来的滤液只能留在上罐，而下罐因连通管封死已与真空阻隔，在大气压力下排气口上的橡皮板主动掉落，下罐处于常压状况，滤液受重力效果推开底部排液口上的橡胶板，滤液主动排出(有的工厂在上浮阀上装置一根顶杆，当上浮阀上升至必定方位后，顶杆把排气口上的橡胶板顶开，使下罐构成常压排液)。当下罐的滤液排至下浮阀邻近时，下浮阀受重力效果而落下，连通管把上部的真空引进下罐，下罐在真空力的效果下从头把排液口和出气口上的橡皮板吸住，上浮阀受上罐液位的重力效果和下罐的负压效果落下，上罐的液体从头流入下罐，开端下一个循环的排液操作。     主动倒液罐的材料一般选用硬PVC板或钢衬胶、钢衬玻璃钢等。该设备的内部运作和排液是空隙的，但水洗抽滤和滤液的搜集进程是接连的，不需求人工切换阀门，可是有必要每台真空叶滤机配一台主动倒液罐。     因为旧式的主动排液罐每台真空叶滤机需求装备一台主动倒液罐，一个中型钛厂的水洗工段有时要装备10余台，并且上浮阀、下浮阀、排气口等几个运动部件常常失灵需求修理，平常每一次排液进程中真空都要在短时间内被损坏一次。1985年南京油脂化工厂开发了一种合适我国大多数钛厂工艺布局的主动卧式接连排液体系，已在我国许多钛工厂中得到使用。[next]     (2)卧式主动接连排液体系     卧式主动接连排液体系与主动倒液罐比较有如下长处。     a.多台真空叶滤机可共用一台卧式主动接连排液器，假如不考虑水洗废酸的分类，原则上一台卧式主动接连排液器就能满意出产的需求；     b.用离心泵接连向外排液，排液时不损坏真空，可节省真空能耗，其技能关键是处理了离心泵在真空状况下的正常工作问题；     c.卧式安置，排液器的进口能够低于或等于叶滤机滤液的出日高度，削减无功丢失，节省真空能耗，因为真空提高高度每添加lm，实践真空丢失10%左右；     d.能够接连主动操作，修理量很少，因为不需求每台真空叶滤机装备一台主动倒液罐，因而设备台数能够大幅度削减，占地面积不大，具有显着的经济效益，特别合适国内钛厂低位水洗的工艺安置。     该体系的操作进程参见图2。    从真空叶滤机抽来的滤液进入别离罐，别离罐上部一根主真空管与真空体系(真空泵)联接，副真空管作为平衡管与分流器联接，滤液由罐底的出口经离心泵先送至10m以上的分流器，然后再从大气腿下面的溢流槽排出，然后使离心泵的进出口均处于真空状况下，两头的肯定压力持平，处理了离心泵在真空状况下的工作问题。别离罐内设有液位控制器与离心泵联锁，避免液位过高将滤液抽至真空体系内，或液位过低形成离心泵空工作。