钛白粉后处理干燥方法和旋转闪蒸在生产中的应用

阮朝进，李建菊，徐云旺，钱富贵

（云南冶金新立钛业有限公司，云南 昆明 650100 ）

1 总则

在钛白粉的生产工序中，后处理的目的是为了改善TiO2的应用性能：提高钛白粉的耐候性、分散性、润湿性、遮盖力及光泽。钛白粉后处理生产工序有中和、砂磨、包膜、压滤洗涤、干燥、气流粉碎、包装等工序，干燥是除去钛白粉中的水分，是能耗较高的工序，是钛白粉后处理生产中重要的工序之一。

2 钛白粉后处理干燥方法

目前钛白粉后处理干燥采用的方法有带式干燥、喷雾干燥和旋转闪蒸干燥。

2.1 带式干燥

水洗后的物料脱水后送入料斗内，经过挤压机压成条状，获得很大的比表面积，由板带输送进干燥器内；空气经鼓风机进入干燥器内部，干燥机分为多个室和独立的风机及换热器，换热器热源--低压蒸汽。外来空气经风机在每个室内强制循环，让换热器使空气变热并穿过板带上的物料层干燥水分，经干燥的物料由干燥机的另一端落入收料斗准备打至后续工序[1]。带式干燥机的优点：操作稳定、粉尘小、产能大，热空气与物料接触面积大、换热能力强、不污染物料。缺点：设备能耗高、热量损失大，设备占用空间大、影响环境。

2.2 喷雾干燥

采用雾化器将二氧化钛浆料在高速离心分离中分散成雾状细微颗粒，与热空气接触干燥，因物料高速离心分散得极细，蒸发面积大，物料中所需干燥时间极短，可避免物料过热[2]。喷雾干燥的优点：干燥所需时间短、速度快、产能大，对有机包膜的物料基本没有伤害。缺点：雾化器的喷头对浆料的固含量的控制要求很高且能耗较高。

2.3 旋转闪蒸干燥

干燥时的出口温度一般不能超过150℃,这样才能保持包膜物中的水合氧化物的结构，因为在这个温度下只能脱去表面水而不能脱去结合水，干燥温度过高会导致有机包膜剂碳化、分解及水合三氧化二铝晶化，造成二氧化钛粒子凝结难以粉碎，降低分散性。

从给料仓闪干进料罐出来的滤饼由螺旋给料机压送入干燥塔，经干燥塔底部的搅拌装置粉碎，大尺寸滤饼逐渐减小，直到二氧化钛颗粒被气流吹起。从热风炉出来的热风从切线方向进入干燥室，将二氧化钛颗粒中的水分快速闪蒸，干燥后的颗粒被气体带出干燥塔进入闪蒸袋滤器。在闪蒸袋滤器内钛白粉被分离下来，尾气经引风机排空。干燥的钛白粉从闪蒸袋滤器卸出后，通过气力输送至汽粉料仓[3]。

旋转闪蒸干燥机工作原理：压滤机滤饼经皮带输送机送至闪蒸干燥器给料仓，从给料仓出来的滤饼由螺旋给料机压送入闪蒸干燥塔，经过干燥塔底部的搅拌装置粉碎后，大尺寸滤饼逐渐减小直至二氧化钛颗粒可以被气流吹起。从热风炉出来的热风从切线方向进入干燥室，将二氧化钛颗粒中的水分快速闪蒸，干燥后符合粒径要求的二氧化钛颗粒被气体带出干燥塔进入袋滤器，而大粒径的二氧化钛颗粒则继续落向底部被搅拌装置粉碎，直到可被气体带出干燥塔。从干燥塔出来的钛白粉在闪蒸袋滤器内被分离下来，于储料仓，供汽流粉碎机用。

3 旋转闪蒸干燥在钛白粉后处理的生产中的应用

旋转闪蒸干燥机首先由丹麦Anbydro公司于1970年研制成功并推广应用。国产化旋转闪蒸干燥机于2003年由辽宁东大粉体工程技术有限公司制造，应用于龙蟒并达到了预期效果。旋转闪蒸干燥和其他的干燥方式相比较，具有下面优点：对湿物料的固含量要求高达约60%，节能、节省空间、连续运行、不影响环境。因此，旋转闪蒸干燥在钛白粉企业得到快速应用[4]。

3.1 闪蒸干燥系统工作原理

热风炉产生的热风从干燥机底部的旋流沿切线方向进入干燥机内，并产生高速回旋的上升气流；待干燥的物料由加料器输送至干燥室内，并在高速回旋气流的和底部搅拌器的共同作用下，团块状物料被不断破碎、分散、沸腾和干燥。干燥合格的物料被气流从干燥机上部出口带出，经袋滤器收集后得到干燥成品；颗粒太大或湿度较高的物料被设置在干燥室上部的分级堰板阻拦，而在干燥室内继续得到进一步干燥，直至被气流带出。

3.2 工艺流程图

4 设备操作要点

确保热风温度，给料量的相对稳定；

当热风炉点火失败，则立即关闭二甲醚阀门，通过系统负压将残余的二甲醚抽走，防止发生意外事故。为确保天然气抽净，这个过程需要进行15分钟；

经常通过干燥机的孔观察干燥室的气流和物料运动轨迹，以热气流呈螺旋向上状的轨迹为佳；

经常检查主机传动带的松紧度，防止过松时失转，发现松动时及时联系维修人员调整，如发现主机内有异常声音，要及时停车通知维修人员检查修理，防止损坏传动零部件或干燥机；

严格控制袋滤器进口温度，严禁超标。

5 闪蒸干燥中常见故障

①闪干机出口风温偏低，产生原因：给料量过大、进口风温低，热风炉供热能力偏低、热风量小，处理方法：减小给料量，调大二甲醚流量，调大热风量；②闪干机出口风温偏高，产生原因：给料量过小、进口风温偏高，热风量过大，处理方法：增大给料量，调小二甲醚流量，减小热风量；③袋滤器结露，产生原因：干燥机出口风温偏低，处理方法：停止给料，提高干燥机进口热风温度，调大风量，烘干滤袋或更换滤袋；④袋滤器抽风机排放口出现大量粉尘，产生原因：干燥机出口温度长时间偏高，履带破损，处理方法：停车，更换滤袋。严格控制进袋滤器温度；⑤干燥机主机超载，产生原因：给料量过大、进口风温偏低、引风机引风量过小，湿物料结块或粘壁。处理方法：减小给料量、调整天然气流量或风量、调大风量；⑥给料机料斗内物料搭桥，给料机过载，产生原因：进料斗中物料结块或太实、物料结块过大造成给料螺旋积料、杂物混入。处理方法：停止进料、消除结块，空载运转清除积料、清除杂物，均匀给料。