1、技术来源
连续酸解技术最早从韩国引进，重庆化工设计研究院有限公司在消化吸收原韩国引进技术的基础上，对连续酸解装置进行了全面的技术提升，从设备结构、材质到工艺参数都进行了优化改进，由此形成自己的专有技术。
2、基本原理
钛精矿(主要为FeTiO3)在一定温度下，与硫酸反应生成硫酸氧钛，硫酸氧钛易溶于水，而形成酸解液，酸解液经进一步处理得钛白粉。连续酸解是硫酸法钛白粉的一个关键工段，对其生产起着至关重要的作用。
主要反应方程式如下：
FeTiO3+3H2SO4==Ti(SO4)2 + FeSO4+ 3H2O
FeTiO3+2H2SO4==TiOSO4+ FeSO4 + 2H2O
Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+ 3H2O
3、工艺过程
工艺过程包括预混、酸解、浸取、还原、尾气洗涤五个工序。
(1)预混
将98%浓硫酸与磨好的钛精矿粉预先充分混合润湿。
(2)酸解
将预混料与稀酸按比例加入反应器中进行反应。
(3)浸取
酸解反应器出来的物料直接进入溶解槽进行浸取，得酸解液。
(4)还原
用铁粉将酸解液中的三价铁还原为亚铁离子，以便后工序除铁。
(5)尾气洗涤
酸解尾气经急冷除尘除酸雾后，碱洗除二氧化硫，最后高空排放。
4、技术特点
(1)实现了全过程的DCS控制，减少了操作人员。
(2)单套产能达2.0～2.5万吨/年。
(3)反应器搅拌轴使用寿命达一年以上。
(4)酸解率高，产品质量稳定。
(5)酸解尾气稳定达标排放，环境效益显著。
(6)消除了酸解“冒锅”等安全隐患，实现了本质安全。
5、技术水平
本连续酸解技术目前处于世界先进水平，超越国内外其他酸解技术。
6、能源消耗
能源消耗见下表1所示。
表1 连续酸解消耗量(以1吨钛白粉计)
| 公用工程名称 |
额定消耗量 |
备 注 |
| 酸解主装置（电） |
150kWh |
|
| 尾气处理（电） |
2.5kWh |
|
| 蒸汽（0.7MPa） |
85kg |
|
7、节能减排状况
连续酸解工艺完全解决了间歇酸解尾气瞬时排放量太大的问题，使酸解尾气像煅烧尾气一样均匀稳定地排放，从而使酸解尾气易于处理，并实现稳定达标排放。
8、技术应用条件
凡是采用硫酸法生产钛白粉的厂均可进行改造，变间歇酸解为连续酸解。
9、应用实例
实例1：广东云浮市惠沄钛白股份有限公司3万吨/年硫酸法金红石钛白粉工程
实例2：攀钢集团重庆钛业有限公司75kt/年硫酸法钛白技术改造升级搬迁项目连续酸解工程
实例3：印度KILBURN CHEMICALS LIMITED,INDIA 15,000吨/年锐钛型钛白粉项目
实例4：印度SARAF AGENCIES (P) LTD.,INDIA 30,000吨/年金红石型钛白粉项目
10、经济效益
经济效益测算见下表2所示。
表2 连续酸解与间歇酸解运行费用估算(以1吨钛白计)
| 名称 |
单价 |
间歇酸解 |
连续酸解 |
连续酸解比间歇酸解节约的费用 |
| 数量 |
价格（元） |
数量 |
价格（元） |
元/吨 |
| 酸解主装置（电） |
0. 7元/kWh |
83kWh |
58.1 |
150kWh |
105 |
-46.9 |
| 尾气处理费用（电） |
0. 7元/kWh |
12.8Wh |
9.0 |
2.5kWh |
1.75 |
7.25 |
| 钛精矿 |
1250元/吨 |
2.355t |
2944 |
2.282t |
2852.5 |
91.5 |
| 98%硫酸 |
600元/吨 |
3.769t |
2261.4 |
2.684t |
1610.4 |
651 |
| 60%硫酸 |
300元/吨 |
0 |
0 |
1.750t |
525 |
-525 |
| 蒸汽费用 |
175元/吨 |
50kg |
8.75 |
85kg |
14.875 |
-6.125 |
| 少产废硫酸（20%） |
-80元/吨 |
0 |
0 |
-5.32 t |
-425.32 |
425.32 |
| 主要设备维护费用 |
|
0 |
0 |
|
10 |
-10 |
| 按2万吨/年产能计，每年节省费用约1254万元，一年可收回投资 |
注：1、间歇酸解酸矿比为1.65，酸解率为94%;连续酸解酸矿比为1.60，酸解率为97%;
2、间歇酸解操作人员20人，连续酸解操作人员12人，按照每人每年10万元计。
3、一台反应器，一年桨叶损坏一次，维护费约为20万元，折算至每吨钛白约为10元。
与间歇酸解比较，连续酸解经济效益明显，节约的成本费用可一年收回投资。
(来源：中国石油和化工勘察设计协会) |
