[發明專利]利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法

在審

• 申請號: 201910344086.2
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110040695A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 穆宏波;穆天柱;鄧斌
• 申請（專利權）人: 成都先進金屬材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C01B17/88
• 分類號: C01B17/88;C01B25/37
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 張小麗

本發明屬于廢酸溶液處理技術領域，具體涉及利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法。本發明所要解決的技術問題是現有處理廢硫酸溶液的方法成本較高。本發明公開了利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法，包括如下步驟：將磷酸鋅與廢硫酸溶液在常溫下分開放置于同一密閉容器中，直至廢硫酸溶液中硫酸的質量濃度為50～55％，得到處理后硫酸溶液和含水磷酸鋅。采用本發明方法提高了廢硫酸溶液的濃度，有效地利用了廢原料，而且減輕了環境造成的壓力，并且降低了成本。

技術領域

本發明屬于廢酸溶液處理技術領域，具體涉及利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法。

背景技術

鈦白粉是一種優良的白色顏料，目前被廣泛應用于油漆、涂料、造紙、塑料及電焊條等行業。

目前，生產鈦白粉的工藝主要有硫酸法和氯化法，兩種工藝并存，并且產能及產量均十分龐大。然而，這兩種生產工藝都具有一定的環境壓力。對于硫酸法生產工藝來說，生產過程中將產生大量的水解廢酸以及含有七個結晶水的綠礬(FeSO₄·7H₂O)。當以鈦精礦(主要成分為偏鈦酸鐵FeTiO₃，其中二氧化鈦的含量為45-50重量％)為原料時，一般生產1噸鈦白粉將產出3.5～4噸七水綠礬，同時產生7～8噸含20％硫酸的水解廢酸。

歐洲國家考慮到大量綠礬存在處理困難的問題，因此轉向氯化法生產來避免。此外，采用高鈦渣為原料進行硫酸法生產，雖可避免綠礬的問題，但是水解廢硫酸的利用仍然存在。

由于采用硫酸法制備鈦白粉副產的廢硫酸溶液產出量太大，并且含有一定量的硫酸亞鐵，使得在其他使用稀硫酸的領域中并不能利用這種廢硫酸溶液。目前，通常采用石灰石進行中和生成硫酸鈣的方法對這種廢硫酸溶液進行處理。然而，得到的硫酸鈣沒有利用價值而只能堆存，不僅沒有很好地利用原料，而且還會給環境造成較大的壓力。

現有技術還有先通過蒸發使廢硫酸溶液的濃度提高到30％～40％，分離出硫酸亞鐵，再進一步蒸發使廢硫酸溶液的濃度提高到50％以上，返回酸解作業，供連續酸解使用，從而得到完全利用。但是，硫酸溶液在高溫下腐蝕性極強，要求價值較高的石墨材料，同時，蒸發濃縮需要大容量的蒸氣鍋爐，使得該方法的設備投資極高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有處理廢硫酸溶液的方法成本高。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是提供了利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法。包括如下步驟：將磷酸鋅與廢硫酸溶液在常溫下分開放置于同一密閉容器中，直至廢硫酸溶液中硫酸的質量濃度為50～55％，得到處理后硫酸溶液和含水磷酸鋅。

其中，在上述利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法中，所述廢硫酸溶液每100重量份，使用磷酸鋅642～1289重量份。

進一步地，在上述利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法中，所述廢硫酸溶液每100重量份，使用磷酸鋅1284～1289重量份。

進一步地，在上述利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法中，所述放置的時間為半周～1周。

其中，在上述利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法中，所述廢硫酸溶液是由硫酸法制備鈦白粉產生的副產物。

進一步地，所述廢硫酸溶液中含有硫酸和硫酸亞鐵，以廢硫酸溶液的總重量為基準，所述廢硫酸溶液中硫酸的濃度不高于20％。

進一步地，所述廢硫酸溶液中硫酸的濃度為17～20％，硫酸亞鐵的濃度為2～3％。

其中，在上述利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法中，所述含水磷酸鋅在100～105℃干燥得到磷酸鋅，磷酸鋅繼續使用處理廢硫酸溶液。

進一步地，所述含水磷酸鋅包括一水磷酸鋅和二水磷酸鋅。

其中，在上述利用磷酸鋅處理廢硫酸溶液的方法中，所述處理后硫酸溶液用于溶解鈦精礦以制備鈦白粉。