鈦白粉是當今較好的白色顏料,具有良好的白度、著色能力和較強的遮蓋力,其化學性質穩定、耐熱性及耐候性良好、有著最佳的不透明性。它在所有的白色顏料中占據了80%的份額,在涂料、塑料、造紙印刷油墨、橡膠等行業中得到了應用,其終端應用于房地產、汽車工業、裝飾紙等領域。因為鈦白粉在許多方面都與國家的經濟有著密切相關,被稱為“經濟發展的晴雨表”。隨著科技的發展,鈦白粉的消費逐漸拓展到新能源、高端裝備、環保、醫用等領域。近年來,國內鈦白粉的產能逐年提升,目前全球鈦白粉年產能能達到822.3萬噸,國內產能達378萬噸占比全球總量的47%。
目前能實現鈦白粉的產業化生產的主要有兩種方法,分別是硫酸法和氯化法。在硫酸法生產工藝中,由于水解產物偏鈦酸中含有大量的非鈦可溶性雜質和游離硫酸,而雜質含量的高低直接影響到二氧化鈦產品的色相,因此偏鈦酸的水洗工序是硫酸法鈦白粉生產中的主要工序之一。
久吾高科自主研發的燒結管式膜已應用于鈦白行業粉體洗滌及回收,內蒙某鈦白企業板框漏料回收鈦白粉,回收料每年產值近千萬,四川某鈦白企業鈦白粉洗滌TDS從12萬降低至30ppm,為客戶大大節省了水量。
久吾高科燒結管式膜產品以PE燒結管為支撐骨架,在其內部使用特殊工藝使PVDF膜填充到支撐骨架的孔中形成鑲嵌式結構,使膜層穩固地附于骨架上,具有優良的過濾性能、足夠的機械強度、良好的耐化學和耐溫性能,同時嵌入式的PVDF膜層可以保證在反洗過程中不會發生膜剝離,且更耐粉體顆粒的長期沖刷,使用簡單且壽命長,節約使用成本。
(項目現場資料圖片)
傳統硫酸法鈦白粉水洗工序中應用比較廣泛的是隔膜壓濾機和真空葉濾機。其中,隔膜壓濾機屬于正壓操作,但偏鈦酸粉體流失問題嚴重,而且更換濾布也比較麻煩。真空葉濾機洗滌水耗相對偏高,運行過程中經常出現吸片困難的問題,對水解料的質量和工藝參數的設置要求較高。
久吾燒結管式膜洗滌技術逐漸取代傳統洗滌工藝,工藝主要包括粉體回收系統、膜洗滌系統和膜分離系統三部分,全系統只需要引入少量脫鹽水維持水平衡,偏鈦酸漿料在水洗過程中無粉體流失,全部轉化為固含量為300 g/L的洗滌合格料,同時系統無廢水外排,引出的潔凈廢酸也更方便進行深處理加工。通過后續處理裝置對洗水處理后循環利用,還可以大量節省脫鹽水的消耗。
(水洗工序膜處理工藝示意圖)
久吾高科燒結管式膜的過濾方式為“錯流過濾”,在一定壓力驅動下,偏鈦酸漿料在膜管內表面流動,水溶性的雜質離子伴隨硫酸和水沿著膜管壁切線的垂直方向滲出管外,偏鈦酸固體被攔截下來在膜管內做循環運動,通過不斷引入新鮮水和采出洗滌水,達到去除偏鈦酸中可溶性雜質離子的目的。與傳統工藝相比,燒結管式膜具有更高的處理能力和處理效率,大大節約了水量及處理時間。
(管式膜過濾原理)
下圖為久吾燒結管式膜電鏡照片,撐體顆粒高于分離層表面,可防止大顆粒雜質流過時刮傷膜層,對膜層起到了一定的保護作用。斷面網絡孔結構通達,具有高通量高孔隙率的特點,孔結構牢牢附著于PE骨架上,可耐受1~2bar壓力的反洗。
下圖為久吾燒結管式膜進行鈦白粉洗滌的對比實驗及部分現場數據。
久吾高科燒結管式膜在鈦白行業的廣泛應用,提升了產線生產效率,優化了生產流程,節約水資源,更為企業帶來了可觀的經濟效益,大大降低了企業的運營成本。我們相信,在未來,久吾高科將繼續致力于膜技術創新,不斷推動管式膜在鈦白行業的應用和發展,為更多企業提供高效、環保的解決方案,共創美好未來!
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