[發明專利]一種利用氯化法鈦白粉廢氣制備TiO2及HCl溶液的方法

有效

• 申請號: 201610362491.3
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105883917B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 鄧敏;萬立;張永良;顏華
• 申請（專利權）人: 宜賓天原集團股份有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;C01B7/03
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司51231
• 代理人: 魏常巍

技術領域

本發明涉及氯化法鈦白粉氯化廢氣綜合利用領域，具體是涉及一種利用氯化法鈦白粉廢氣制備TiO₂及HCl溶液的方法。

背景技術

鈦白粉學名為二氧化鈦，被認為是世界上性能最好的一種白色顏料，具有較高的遮蓋力、耐候性、消色力等，廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、陶瓷、化妝品、食品和醫藥等精細化工行業。目前生產鈦白粉的方法主要有硫酸法和氯化法兩種工藝。硫酸法是將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應生產硫酸亞鈦，經水解生成偏鈦酸，再經鍛燒、粉碎即得到鈦白粉產品。該工藝的優點是能以價低易得的鈦鐵礦與硫酸為原料，技術較成熟，設備簡單，防腐蝕材料易解決。其缺點是流程長，只能以間歇操作為主，濕法操作，硫酸和水消耗高，廢物及副產物多，對環境污染大。氯化法是將金紅石或高鈦熔渣粉料與焦炭混合后進行高溫氯化生產精四氯化鈦，精餾、除釩后，進行高溫氧化，分級、表面處理，再經過濾、水洗、干燥、粉碎得到鈦白粉產品。其優點是流程短，生產能力易擴大，連續自動化程度高，能耗相對低，“三廢”少等優點，由于其在環保和產品質量上的優勢，氯化法成為國內鈦白粉行業產業升級的方向。

目前國內氯化法鈦白粉生產過程中氯化工藝主要是沸騰氯化和熔鹽氯化，氯化法鈦白粉和金屬鈦工業生產四氯化鈦時，鈦原料與氯氣進行高溫氯化反應得到中間產品四氯化鈦，其主要生產化學反應原理如下：

TiO₂+C+2Cl₂＝TiCl₄+CO₂(1)

TiO₂+2C+2Cl₂＝TiCl₄+2CO(2)

TiCl₄+O₂＝TiO₂+2Cl₂(3)

在氯化工藝生產過程中會產生含有一定量TiCl₄的廢氣，有些廠家將氯化廢氣經簡單處理后直接排空，既浪費資源，又造成了環境污染。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種利用氯化法鈦白粉廢氣制備TiO₂及 HCl溶液的方法。

本發明的技術方案如下：

一種利用氯化法鈦白粉廢氣制備TiO₂及HCl溶液的方法，包括以下步驟：

(1)將氯化法鈦白粉生產過程中的氯化廢氣通入酸洗塔，通過噴淋18～22％稀鹽酸將廢氣中含有的TiCl₄吸收，得到酸性廢液，在酸洗塔的循環鹽酸溶液中 TiCl₄遇水發生水解反應，生成TiOCl₂和HCl，酸洗塔不斷補充新鮮水，控制鹽酸濃度在18～22％；

(2)酸性廢液進入初沉槽進行初步沉淀，TiOCl₂富集在初沉槽底部形成濃漿，上清液進入鹽酸貯槽；

(3)將初沉槽中的底部TiOCl₂濃漿進入一級膜過濾系統，過濾其中的TiOCl₂，濾液鹽酸進入鹽酸貯槽；當膜過濾系統過濾的TiOCl₂逐步增多后，TiOCl₂濃漿的進料壓力會逐步增大，當進料壓力增大到0.1MPa時，表明膜系統已經無法再進行過濾，需要進行反洗操作，此時需用水將TiOCl₂沖下，當用水沖洗TiOCl₂時，TiOCl₂與水發生反應，生成TiO₂和HCl，HCl溶于水形成鹽酸溶液，流入二次過濾給料槽；

(4)二次過濾給料槽中的TiO₂和HCl溶液經泵送入二級膜過濾系統，過濾其中的TiO₂，濾液鹽酸進入鹽酸貯槽；當膜過濾系統過濾的TiO₂逐步增多后， TiO₂漿液的進料壓力會逐步增大，當進料壓力增大到0.2MPa時，表明膜系統已經無法再進行過濾，需要進行反洗操作，此時需用水將TiO₂沖下，沖洗下的TiO₂收集后形成超細TiO₂。

鹽酸貯槽中收集的鹽酸可以送至氯化法鈦白粉系統后處理使用。

有益效果