[發(fā)明專利]硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中廢酸廢渣的利用方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010517522.0
• 申請(qǐng)日: 2010-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN101973588A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紹通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李紹通
• 主分類號(hào): C01G49/14
• 分類號(hào): C01G49/14;B01D53/34
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中廢酸廢渣的利用方法。?

背景技術(shù)

[0002]?硫酸法生產(chǎn)鈦白粉是中國(guó)鈦白粉生產(chǎn)的主要技術(shù)類型，而硫酸法鈦白粉生產(chǎn)排出的廢酸酸液對(duì)環(huán)境的污染是比較嚴(yán)重的。?

以鈦鐵礦為原料用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時(shí)，每生產(chǎn)1噸鈦白即會(huì)排出廢酸約8噸，廢渣硫酸亞鐵約4噸。這些廢酸中硫酸的含量約為18～24％，硫酸亞鐵含量約為15～25％，不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且白白浪費(fèi)了大量可利用的資源。?

目前，鈦白生產(chǎn)中的廢酸治理主要用于(1)鋼材酸洗除銹.鈦白生產(chǎn)中的廢酸，其濃度適合于鋼材的酸洗除銹，通過(guò)酸洗，氧化鐵被溶解，生成硫酸亞鐵，當(dāng)廢酸內(nèi)硫酸亞鐵積聚至一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)，便可采用真空蒸發(fā)和冷卻結(jié)晶的方法，使硫酸亞鐵成為晶體析出，析出的結(jié)晶熟化后過(guò)濾。(2)生產(chǎn)聚硫酸鋁鐵混凝劑.利用硫酸法鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)的廢硫酸與粉煤灰進(jìn)行處理，從粉煤灰中溶解鋁、鐵等化學(xué)成分同時(shí)消耗大量的廢酸。分離并清洗粉煤灰，得到高活性酸處理粉煤灰。分離粉煤灰后的溶液濃縮后冷卻結(jié)晶，分離出硫酸鋁；提取硫酸鋁后的母液進(jìn)一步加工成聚硫酸鋁鐵混凝劑。（3）生產(chǎn)工業(yè)級(jí)七水硫酸鎂，廢酸作為主要原料通過(guò)與菱苦土或菱鎂礦的鍛燒物氧化鎂作用，經(jīng)過(guò)壓濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、干燥等工序得到工業(yè)級(jí)七水硫酸鎂產(chǎn)品。（4）廢酸濃縮回收。目前有的萬(wàn)噸級(jí)大廠已投資建設(shè)廢酸濃縮回收裝置，通過(guò)蒸發(fā)濃縮，可使廢酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至50%左右，去除析出的沉淀物后，便可回收利用。（5）廢酸聯(lián)產(chǎn)紅、白石膏。廢酸與石灰石控制一定pH充分反應(yīng)，然后固液分離，分離后的濾餅經(jīng)過(guò)洗滌，即可得到成品白石膏<CaSO₄·2H₂O)。（6）廢酸還原解毒鉻渣。鉻渣是鉻鐵礦生產(chǎn)鉻酸鈉的殘?jiān)渲腥院t化合物3.0%-4.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以Cr₂O₃計(jì)，下同)，水溶性鉻1%-2%，酸溶鉻0.95%-1.8%，是一種有毒廢渣。解毒此廢渣必須要還原劑或者提供還原氛圍，廢酸中有還原性亞鐵離子，將廢酸與鉻渣按一定比例混合，在酸性條件下，廢酸中的Fe²⁺可將鉻渣中的Cr⁶⁺還原為Cr³⁺，使鉻渣解毒。未見報(bào)道鈦白廢酸用于生產(chǎn)聚合硫酸鐵的資料。?

聚合硫酸鐵是一種無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，對(duì)于污水中的某些重金屬離子及污水中的COD、BOD、SS、色度、惡臭、乳化油等具有顯著的去除效果，它對(duì)于工業(yè)用水、飲用水也是一種價(jià)廉、優(yōu)良的凈化劑，它與鋁鹽類絮凝劑相比具有很大的優(yōu)越性，是一種優(yōu)良的污水凈化劑。?

本發(fā)明要解決的重要技術(shù)問(wèn)題就是提供一種能夠減輕污染的硫酸法鈦白廢酸廢渣的利用方法，用硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中廢酸廢渣為原料，有機(jī)合成的鐵泥與硝酸合成的硝酸鐵為反應(yīng)助劑，生產(chǎn)聚合硫酸鐵。?

聚合硫酸鐵的現(xiàn)有技術(shù)(日本昭51-17516)是采用以硫酸亞鐵為原料，亞硝酸鈉為催化劑，進(jìn)行17小時(shí)的空氣氧化，制得聚合硫酸鐵溶液。這種生產(chǎn)方法催化劑投加量大、氧化反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，并且在氧化過(guò)程中含有大量二氧化氮的氣體不斷排出。造成污染，需要進(jìn)行凈化處理。?

CN86100483采用純氧氧化，亞硝酸鈉為催化劑，雖減少反應(yīng)時(shí)間，但成本高。?

CN1031699采用硝酸為催化氧化劑，通空氣或氧氣，103-107℃聚合成聚合硫酸鐵，尾氣用堿液或石灰水吸收其中的酸氣。?

CN1052293采用雙氧水為催化氧化劑，氧化合成聚合硫酸鐵，雙氧水用量大，成本高。?

本發(fā)明利用硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中的廢酸廢渣為原料，生產(chǎn)聚合硫酸鐵，既降低了成本又減少了廢酸廢渣對(duì)環(huán)境的污染。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中廢酸廢渣的利用方法，本方法不僅有效地利用了硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中含硫酸為18～24％硫酸亞鐵為15～25％的廢酸和固體硫酸亞鐵廢渣，用有機(jī)合成的廢渣還原鐵泥合成反應(yīng)助劑硝酸鐵,而且氧化聚合時(shí)間短,只需1—3小時(shí)。本發(fā)明采用富氧空氣為氧化劑，在裝有填料塔的搪瓷反應(yīng)釜中合成聚合硫酸鐵；用硫酸亞鐵溶液處理氧化尾氣。沒有二次公害,避免了對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明耗能少，成本低，操作方便，不僅有效地利用了工業(yè)廢酸、廢渣，而且避免對(duì)環(huán)境造成污染。?

采用硝酸鐵為反應(yīng)助劑，具有制備容易、成本低、反應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。鐵泥的主要成分是氧化亞鐵和少量的鐵粉，與濃硝酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)得到硝酸鐵：?