[發明專利]一種采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法

有效

• 申請號: 201410412815.0
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104176714A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 鈕德明
• 申請（專利權）人: 鈕德明
• 主分類號: C01B17/88
• 分類號: C01B17/88
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標代理有限責任公司 45106
• 代理人: 黎明天

技術領域

本發明涉及一種采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法。

背景技術

自硫酸法鈦白粉生產以來，環保中最難解決的是廢酸的有效回用，因為含酸濃度為20%左右的廢酸要占處理廢物的70%。按生產水解液中F值1.9計算，即1噸二氧化鈦對應1.9噸硫酸，其中有約7成進入水解濾液，即折100%的1.33噸硫酸,還有其中因鐵鈦比帶來的硫酸亞鐵，總的加起來近1.7噸硫酸根，剩下的3成以洗水進入稀廢酸。廢酸的濃縮除雜處理回用或再用一直是行業內揮之不去又接納不了的嚴重問題。為此，國內外學者一直堅持不懈地研究廢酸的綜合利用。發展至今，綜合利用的途徑較多，而應用于工業生產的有廢酸濃縮法、中和法、因地制宜采用多種方法治理廢酸的方法。

縱觀國內外硫酸法鈦白粉企業處理廢酸的方法，采用廢酸濃縮是最主要的方法，國外一些大型硫酸法鈦白粉企業都使用濃縮法處理廢酸。廢酸濃縮法就是加熱廢酸，使硫酸濃度增加，然后返回酸解工序。濃縮法可以采用浸沒燃燒法和真空濃縮法。浸沒燃燒法為早期的濃縮工藝，工藝過程為在燃燒室中產生的高溫氣體(1200℃左右)，直接噴入廢酸中，使廢酸的水分蒸發而起到濃縮廢酸的作用，由于硫酸濃度的提高使溶解在廢酸中的硫酸亞鐵以一水硫酸亞鐵的形式析出，該法濃縮后的硫酸濃度不高，而且設備腐蝕厲害，前蘇聯有用此法把廢硫酸濃縮至55％后出售或供生產磷肥使用。真空蒸發濃縮，根據其蒸發強度、濃縮級數，分別把20％左右的廢硫酸濃縮至40％、50％、70％甚至90％以上，該法為近年來國內外鈦白粉企業普遍采用的濃縮方法。但是采用加熱法來濃縮鈦白廢酸存在難以克服的問題：（1）能耗高；（2）蒸發管道易堵塞，運行不穩定；（3）設備材質要求高，投資大；（4）操作復雜，維修困難。所以不適合我國一些中小型鈦白粉企業。

有關公開文獻報道了一些濃縮鈦白廢酸的新方法，例如：發明人劉黔蜀等人在發明專利ZL201210365019.7中公開了利用太陽能加熱濃縮鈦白廢酸的方法，即利用太陽能加熱裝置對鈦白廢酸進行預加熱，使鈦白廢酸溫度達到50～90℃，然后將預加熱后的鈦白廢酸送入配備有電加熱的真空蒸發槽進行濃縮，該方法減少了廢酸濃縮中傳統能源的消耗，降低鈦白廢酸濃縮生產成本，但是太陽能不是365天都能用的，所以太陽能加熱裝置產生的熱量只是作為真空蒸發槽的輔助熱源而已。

但是上述文獻還是沒能找到一種能耗低、處理方法簡單、又適用于中小型硫酸法鈦白粉企業的濃縮鈦白廢酸的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種投資少、處理方法簡單、占地面積小，采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：用耐腐蝕稀酸泵將含酸濃度為20％左右的鈦白廢酸壓入粗過濾器和精過濾器，除去微粒懸浮物后，經過耐腐蝕高壓泵加壓，通過反滲透裝置，其中少部分透過反滲透膜，制成清凈淡水，走凈水側，直接送到清凈淡水貯罐貯存備用；其中大部分留存了硫酸根及其它雜質，因此含硫酸濃度增高，走濃水側，直接送到冷卻結晶槽中，同時輕微攪拌，使雜質充分析出、沉淀，然后用耐腐蝕濃酸泵將濃縮后的廢酸打入壓濾機，除去微粒懸浮雜質，經除雜后的濃廢酸放入循環槽中，以備再次經反滲透處理；當含酸濃度達到40％以上，就可以送到硫酸生產裝置，與濃酸混合增濃除雜后，再制取98%濃硫酸。

上述采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法采用的設備包括：耐腐蝕稀酸泵、粗過濾器、精過濾器、耐腐蝕高壓泵、反滲透裝置、清凈淡水貯罐、冷卻結晶槽、耐腐蝕濃酸泵、壓濾機、濃酸循環槽，其中耐腐蝕稀酸泵的出口接到粗過濾器的進口，粗過濾器設有排渣口；粗過濾器的出口接到精過濾器的進口，精過濾器設有排渣口；精過濾器的出口接到耐腐蝕高壓泵進口，耐腐蝕高壓泵出口接到反滲透裝置進口，反滲透裝置清水側出口接到清凈淡水貯罐進口；反滲透裝置濃水側出口接到冷卻結晶槽進口，冷卻結晶槽出口接到耐腐蝕濃酸泵進口，耐腐蝕濃酸泵出口接到壓濾機進口，壓濾機設有排渣口；壓濾機出口接到濃酸循環槽進口。

上述采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法適用于硫酸法制取鈦白粉的工藝。

上述采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法采用的耐腐蝕高壓泵選用耐腐蝕高壓離心泵或高壓酸泵。

本發明與現有技術相比，其突出的實質性特點和顯著的進步是：

1．工藝過程能耗低：采用反滲透法濃縮鈦白廢酸，比加熱廢酸，使硫酸濃度增加的方法要節能得多。

2．工藝簡捷、有效：采用反滲透法濃縮鈦白廢酸，工藝過程簡捷而有效，為廢酸再制酸打下基礎。

3．經濟效益顯著：該工藝投資少，回收及利用大量的廢酸，經濟效益顯著。