[發明專利]氯化法鈦白粉工藝中氯化鈦渣及其濾液的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201610357911.9
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN106044799B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 鄧敏;顏華;毛焱明;萬立
• 申請（專利權）人: 宜賓天原集團股份有限公司
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司51231
• 代理人: 孫恩源

技術領域

本發明涉及一種氯化法鈦白粉工藝中四氯化鈦的生產工藝，尤其是一種四氯化鈦的生產過程中產生的副產物的處理方法。

背景技術

目前，生產二氧化鈦的方法主要有硫酸法和氯化法。由于硫酸法的流程長，污染嚴重，產品質量差而逐步被氯化法取代。

在目前的氯化法鈦白粉生產中，其主要的流程為：

a、將鈦原料（如：高鈦渣）與還原劑（如：石油焦）均勻混合后送入氯化爐中，通入氯氣在800℃～1000℃溫度下進行沸騰氯化；

b、對氯化后得到的粗制四氯化鈦進行分離提純除去鎂、鐵、硅和釩等雜質，得到精制四氯化鈦；

c、制得的精制四氯化鈦液體進行預熱蒸發轉化為氣相，并預熱至300℃～500℃；并于此同時在氣相四氯化鈦加入少量的晶型轉化劑（如：三氯化鋁）混合進入氧化爐與被預熱到1300℃以上的氧氣在氧化爐迅速混合，在1300℃～1800℃溫度下，小于0.1秒內進行氧化反應生成固相二氧化鈦；

d、然后迅速將二氧化鈦固體粉末移出反應區并使反應熱迅速移去；

e、將氧化爐內反應得到的氯氣經過濾器分離出來返回氯化爐，同步經過濾器收集的二氧化鈦顆粒粉末并打漿成液體，送后處理工序制成金紅石型鈦白粉成品。

氯化法鈦白粉生產環節中的四氯化鈦生產過程，要產生大量的廢渣。廢渣的來源主要是電爐熔煉生產高鈦渣過程中飛揚及揮發而收集的煙塵；破碎制取成品高鈦渣及氯化配料生產錘碎風選過程中產生的過細鈦渣；沸騰氯化生產粗 TiCl₄ 過程中排出的爐渣、收塵渣等。廢渣中不僅包括KCl、NaCl、MgCl₂和CaCl₂，還富集了由富鈦料和石油焦中帶入的多種金屬雜質（鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈷、鉻、錳等），此類金屬雜質在高溫氯化后大部分以氯化物形式存在, 鋁和硅主要以氧化物形式存在, 未反應的碳以單質形式存在。廢渣不經過處理直接堆放將導致廢渣中大量的氯化物遇水溶解，對環境造成污染。

現有技術中雖有不少關于處理氯化渣及其濾液的工藝，但這些工藝對氯化鈦渣的處理成本過高，且對氯化鈦渣濾液沒有很好的進行回收利用。CN103447283A公開了一種氯化鈦渣的處置方法，其優點在于將氯化法鈦白粉生產中尾氣洗滌產生的濃度為20%～30%(質量濃度）的副產鹽酸用于處理氯化鈦渣，實現了兩種副產物的綜合處理。其缺點在于：1）該專利的方案為往氯化鈦渣的酸性溶液中加入鐵屑還原重金屬離子，雖然這種方法也能起到較好的效果，但加入的鐵屑卻帶來了新的沉淀物質，使處理后的廢渣總量增加，產生了新的污染，且處理成本較高；2）該方法將最后所得的濾液進行蒸發濃縮，這需要消耗大量的能源，一次濾液處理后產生的濾渣沒有合理利用，只能堆放，污染環境；3）氯化法鈦白粉生產中尾氣洗滌產生的副產物鹽酸沒有轉化為有價值的資源，造成資源的浪費。

發明內容

本發明為解決現有技術中存在的問題提供了一種氯化法鈦白粉工藝中氯化鈦渣及其濾液的綜合利用方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：氯化法鈦白粉工藝中氯化鈦渣及其濾液的綜合利用方法，包括以下步驟：

A、將氯化鈦渣中的金屬氯化物溶解在稀鹽酸中，經一次壓濾得到一次濾渣和一次濾液；

B、向一次濾液中加入氫氧化鈉溶液，調節濾液的pH至中性，靜置待其反應后，繼續加入氫氧化鈉溶液至一次濾液的pH＞12，使重金屬離子以氫氧化物沉淀的形式析出，得到堿性溶液；

C、將上述堿性溶液進行二次壓濾，得到二次濾渣和二次濾液，所得二次濾渣和去離子水攪拌后，三次壓濾，得到三次濾渣和三次濾液，使得三次濾渣所含氯離子≤1%；三次濾渣可作為水泥生產的原料；

D、所得二次濾液和三次濾液混合后，進行超濾膜過濾，得到四次濾液與反沖洗渣漿；

E、四次濾液再用納濾膜進行過濾后得到含高價（≥+2價）金屬離子的濃水和五次濾液，五次濾液送氯堿系統的鹽水工序進行重飽和處理后作為氯堿生產的原料。