[發(fā)明專利]一種鈦白廢酸的回收利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410370860.4
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104140082A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 文軍;朱全芳;曾小林;陳玲
• 申請（專利權(quán)）人: 四川龍蟒鈦業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C01B17/90
• 分類號: C01B17/90;C01B17/88
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 魏常巍;溫黎娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈦白廢酸的回收方法，確切地說是一種硫酸法鈦白廢酸的回收方法。

背景技術(shù)

二氧化鈦是一種重要的無機化工原料，無毒、對健康無害，是最重要的白色顏料，占全部白色顏料使用量的80%。鈦白粉被認為是目前世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應用于涂料、塑料、造紙等工業(yè)，是僅次于合成氨和磷酸的第三大無機化工產(chǎn)品。

鐵白粉工業(yè)生產(chǎn)方法主要有氯化法和硫酸法。硫酸法工藝成熟、對鈦原料的適應性強、生產(chǎn)成本低、技術(shù)成熟，其既可生產(chǎn)銳鈦型產(chǎn)品，又可生產(chǎn)金紅石型產(chǎn)品，是現(xiàn)有鈦白粉生產(chǎn)方式中普遍采用的一種方法。但是硫酸法工藝每生產(chǎn)1t鈦白粉，需要消耗4t以上的硫酸，同時產(chǎn)生6~8t濃度為20%~25%的廢酸。廢酸中除了含有主要成分H₂SO₄外，還含有一定的FeSO₄、TiO₂、?A1₂(SO₄)₃、MgSO₄等物質(zhì)。這些廢酸若不經(jīng)處理直接排放，不僅污染環(huán)境，還造成資源的嚴重浪費。如何處理這些廢酸，經(jīng)濟合理地回收其中有價值的部分，已成為硫酸法鈦白生產(chǎn)的一個重要技術(shù)難題，也是困擾環(huán)境保護與鈦白粉行業(yè)發(fā)展的重大問題。目前比較環(huán)保的方法，是將鈦白廢酸濃縮，使硫酸亞鐵等雜質(zhì)，從廢酸中結(jié)晶析出，從而大大降低廢酸中的雜質(zhì)含量，實現(xiàn)在鈦白裝置中的循環(huán)利用或生產(chǎn)磷酸鹽等產(chǎn)品。

鈦白廢酸的濃縮處理方法較多，如燃氣濃縮法、煅燒法、真空濃縮法、中和法、膜過濾法等。濃縮法是將廢酸進行濃縮，提高廢酸的濃度，達到可以再利用的目的。目前廢酸的濃縮技術(shù)多數(shù)是利用一種熱源直接濃縮法，熱源包括天然氣、蒸汽或燃煤熱氣等。CN1330562C通過煙氣和蒸汽二級濃縮方式對廢酸濃縮至硫酸55-60%。CN102079512B采用一級閃蒸二三級真空濃縮方式，濃縮至硫酸82%?！扳伆讖U酸中硫酸亞鐵的分離及廢酸回收”采用常壓濃縮工藝，廢酸濃縮至55-60%，分離硫酸亞鐵后，真空濃縮至80-85%，濾渣采用清水打漿回收硫酸，打漿后的濾液返回濃縮工段。采用以上方法能有效回收廢酸，存在工藝流程長、設備要求高，濃縮設備昂貴、能耗、操作和維護成本高的難題，也不能避免廢酸濃縮過程硫酸亞鐵的結(jié)垢現(xiàn)象。其濃縮成本遠高于工業(yè)濃硫酸的價格。

采用配酸工藝對鈦白廢酸提濃，即在鈦白廢酸中加入高濃度的硫酸，通過提高硫酸濃度促使廢酸中的硫酸鹽結(jié)晶析出，凈化提濃后的廢酸用于鈦白粉酸解或磷礦萃取等用硫酸裝置。CN102515114A通過配酸直接提高至64%的硫酸濃度，得到凈化后的硫酸，再用于磷化工。CN101973530A采用配酸方式直接得到58-69%的硫酸。CN101774557A，采用兩次配酸方式，一次配酸濃度80-90%，二次配酸濃度65-70%。配酸工藝回收鈦白廢酸，工藝流程簡單、投資和生產(chǎn)費用極低，是一種較為適宜的廢酸回收方式，但采用以上配酸方法所得濃縮渣的游離硫酸含量較高。

鈦白廢酸濃縮，隨硫酸濃度提高，析出以硫酸亞鐵鹽為主的固相物，俗稱為濃縮渣。濃縮渣的游離硫酸含量較高，其處理方式一般是用于硫酸系統(tǒng)，摻燒制備硫酸。濃縮渣的游離硫酸含量高會導致濃縮渣粘附成團，摻燒混合不均勻，影響制酸工藝的穩(wěn)定控制。濃縮渣的游離酸含量高，存放期間會吸潮，在下部產(chǎn)生酸水，也會嚴重影響摻燒過程和生產(chǎn)環(huán)境。此外濃縮渣游離酸含量高，摻燒過程分解吸熱量大，導致?lián)綗郎囟认陆岛头序v層穩(wěn)定受到極大影響，從而導致濃縮渣的摻燒量受到較大限制。CN102372306A，濃縮渣采用鐵粉還原降低硫酸后制備七水硫酸亞鐵，七水硫酸亞鐵再轉(zhuǎn)化成一水硫酸亞鐵用于摻燒制酸。雖解決了濃縮渣的游離酸對摻燒的影響，但其存在工藝流程長、生產(chǎn)成本升高的難題。

綜上所述，鈦白廢酸濃度高，酸中的雜質(zhì)含量就低，便于生產(chǎn)回用或用于磷化工等行業(yè)，但鈦白廢酸的硫酸濃度高，產(chǎn)生的濃縮渣的游離酸含量就高，嚴重影響濃縮渣的處理?，F(xiàn)有工藝下，鈦白廢酸回收和濃縮渣的質(zhì)量成為一個難以協(xié)調(diào)的難題。低成本低能耗的回收鈦白廢酸和濃縮渣，成為硫酸法鈦白粉企業(yè)面臨的難題，也是本行業(yè)一直希望解決卻未能解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，提供一種低成本回收鈦白廢酸的方法，能夠很好的將鈦白廢酸中的硫酸回收，同時濃縮酸中的雜質(zhì)含量和濃縮渣的游離硫酸極低。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種鈦白廢酸的回收方法，包括以下步驟：