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一、硫酸亚铁的产生来源 钛白粉生产中,硫酸亚铁是硫酸法工艺的核心副产品,产生过程与钛铁矿的酸解反应直接相关,具体流程为: 1. 酸解反应:将钛铁矿(主要成分FeTiO₃)与浓硫酸混合,在高温下反应,生成硫酸钛(Ti(SO₄)₂)、硫酸亚钛(TiOSO₄)的同时,铁矿中的二价铁(Fe²⁺)和三价铁(Fe³⁺)会与硫酸反应,生成硫酸亚铁(FeSO₄)和硫酸铁(Fe₂(SO₄)₃)。 2. 还原转化:为后续钛液净化(除铁),需加入铁屑将硫酸铁还原为硫酸亚铁,最终钛液中溶解大量硫酸亚铁,成为副产品的主要来源。 二、硫酸亚铁的结晶方式 硫酸亚铁的结晶以蒸发浓缩-冷却结晶为主,利用其“溶解度随温度降低而显著下降”的特性实现分离,具体步骤: 1. 蒸发浓缩:将含硫酸亚铁的钛液(或后续分离钛后的母液)送入蒸发器,通过加热(多为蒸汽加热)蒸发部分水分,使溶液达到过饱和状态。 2. 冷却结晶:将浓缩后的过饱和溶液送入结晶器(如连续式冷却结晶器),通过夹套冷却或真空降温,使温度从60-80℃降至30-40℃,硫酸亚铁因溶解度骤降析出晶体。 3. 分离干燥:析出的晶体(多为七水硫酸亚铁,即“绿矾”)经离心分离脱除母液,再通过低温干燥(避免晶体脱水)得到成品,母液则返回蒸发器循环利用。
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