12. Стадия поверхностной обработки

При поверхностной обработке происходят следующие процессы:

• распределение реагентов (растворы солей Al, Si, Zn, Zr и др.) среди частиц ТіО₂;

• распределение щелочи или соды среди частиц ТіО₂;

• реакция между солями и щелочью с целью образования гидроокисей Al(OH)₃; SiO₂; Zr(ОН)₄ и др.

• осаждение гидроокисей на частицах ТіО₂.

Все эти процессы происходят во времени и сопровождаются физическим изменением, т.е. все гидроокиси переходят в гелеобразное состояние .

Реакторы поверхностной обработки

Это нестандартные емкости, изготовленные из углеродистой стали, гуммированные внутри, снабженные мешалкой. Особенностью реактора являются установки внутри емкости так называемых ребер-завихрителей, которые способствуют хорошему перемешиванию суспензии ТіО₂ с раствором реагентов. Для поверхностной обработки используются реакторы большого объема с лопастными мешалками (рис. 86) (механическое перемешивание). Можно использовать и перемешивание воздухом (барботаж), но расход электроэнергии на барботирование больше, чем на механическое перемешивание [2]. При изготовлении мешалок (в данном случае лопастных) очень важно правильно выполнить угол наклона лопасти, так как горизонтальные лопасти мешалок создают главным образом горизонтальные потоки жидкости. В таком случае суспензия приобретает круговое горизонтальное движение и равномерное распределение реагентов не достигается. Установка лопастей под углом больше 90^о подымает часть жидкости вверх, а при угле менее 90^о, часть жидкости опускается вниз.

Установка вертикальных ребер-завихрителей способствует перемеши-ванию. Если мешалка имеет несколько лопастей, имеющих наклон в разные стороны, и на стенках ёмкости имеются завихрители, то можно создать перекрестные потоки и таким образом осуществить интенсивное перемешивание.

Несмотря на то, что существует много разновидностей мешалок (турбинные, якорные, пропеллерные), для поверхностной обработки в больших емкостях рекомендуются мешалки лопастные с установкой завихрителей на цилиндрической поверхности емкости. Довольно прост по конструкции реактор поверхностной обработки выполняет очень важную роль в придании двуокиси титана хороших и важных пигментных свойств за счёт равномерного и полного осаждения гидроокисей на поверхность частиц ТіО₂. Процесс поверхностной обработки производится при 60^оС, для чего используется конденсат после струйного размола или устанавливаются барботеры острого пара.

13. Контрольная фильтрация

После поверхностной обработки суспензия ТіО₂ совместно с осажденными на поверхности частиц ТіО₂ гидроокисями Al, Si, Mg, Zr и находящейся в растворе сульфата натрия, поступает на первую стадию контрольной фильтрации. Назначение контрольной фильтрации – максимально снизить содержание водорастворимых солей в обработанной гидроокисями двуокиси титана.

Контрольная фильтрация может производиться при помощи барабанных вакуум-фильтров с валиковым съемом осадка, как на белой фильтрации (рис. 42). На этой стадии можно также использовать листовые фильтры Мора (рис. 46) или пресс-фильтры (рис31).

При использовании барабанных вакуум-фильтров осадок в виде пасты содержит до 60 % влаги. При наличии орошения водой в пасте все же остаются водорастворимые соли, которые необходимо дополнительно отмыть. Поэтому после І стадии фильтрации осадок сбрасывается в емкости-репульпаторы, где репульпируются химочищенной водой.

Репульпаторы представляют собой цилиндрические емкости с лопастными мешалками. Емкости и мешалки изготавливаются из углеродистой стали, гуммируются. После репульпации суспензия направляется на вторую стадию фильтрации.