[發(fā)明專利]一種處理鈦白酸性廢水副產(chǎn)高品質鈦石膏的方法和裝置

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• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN113443736A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 周添明;丁邦超;王肖虎;白祖國;彭文博;肖維溢;范克銀;黨建兵
• 申請（專利權）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司;南京同暢新材料研究院有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F9/06;C01F11/46;C04B11/02;C02F101/10;C02F103/34
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧唯

1.一種膜法處理鈦白酸性廢水副產(chǎn)高品質鈦石膏的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步，對硫酸法生產(chǎn)鈦白粉過程中產(chǎn)生的酸性廢水采用有機膜過濾，去除Fe²⁺離子；

第2步，對第2步得到的廢水中加入中和劑，與廢水中的硫酸根離子進行沉淀反應生成硫酸鈣，并進行結晶；

第3步，對第2步得到的結晶進行固液分離，得到鈦石膏。

2.根據(jù)權利要求1所述的膜法處理鈦白酸性廢水副產(chǎn)高品質鈦石膏的方法，其特征在于，在一個實施方式中，在第1步之后，需要對酸性廢水進行預處理和/或預過濾的步驟；在一個實施方式中，預過濾是用于去除偏鈦酸和懸浮物；在一個實施方式中，預處理是指均質、沉淀、調節(jié)pH、調節(jié)硫酸根離子濃度中的一步或幾步的組合；

在一個實施方式中，所述的調節(jié)硫酸根離子濃度是指調節(jié)至3-5wt%；

在一個實施方式中，預過濾采用微濾膜、超濾膜、砂濾器或者袋式過濾器中的一種。

3.根據(jù)權利要求1所述的膜法處理鈦白酸性廢水副產(chǎn)高品質鈦石膏的方法，其特征在于，在一個實施方式中，預過濾采用陶瓷超濾膜進行過濾；

在一個實施方式中，超濾膜的過濾方法包括：S1，將陶瓷超濾膜浸泡于飽和石灰水中，取出后自然晾干，再對碳酸鈉溶液進行過濾，使在陶瓷超濾膜的膜孔中生成碳酸鈣，停止過濾；S2，采用超濾膜對廢水進行過濾，使超濾膜的表面形成濾餅，停止過濾；S3，采用超濾膜對稀酸溶液進行過濾，使碳酸鈣溶解，停止過濾；S4，采用超濾膜繼續(xù)對廢水進行過濾；

在一個實施方式中，陶瓷超濾膜的平均孔徑范圍是20-50nm，所述的碳酸鈉溶液的濃度10-15wt%，稀酸溶液是1-5wt%的鹽酸溶液；

在一個實施方式中，所述的S1和S3步驟中，過濾過程的壓力控制在0.02-0.05bar。

4.根據(jù)權利要求1所述的膜法處理鈦白酸性廢水副產(chǎn)高品質鈦石膏的方法，其特征在于，在一個實施方式中，所述的第1步中，有機膜采用的是納濾膜；

在一個實施方式中，納濾膜對Fe²⁺的截留率90%-98%，對硫酸的截留率15%-30%；

在一個實施方式中，中和劑可以是石灰石礦（粉）、生石灰、電石渣、白泥、鹽泥、消石灰、堿渣的一種或幾種；中和劑加入時是以漿料方式加入，漿料固含量為5%-35%；

在一個實施方式中，還需要對第3步中得到的清液調節(jié)pH；在一個實施方式中，清液調節(jié)pH是指調節(jié)至5-9，并且在調節(jié)pH之后的清液送入膜濃縮集成系統(tǒng)進行純化。

5.根據(jù)權利要求1所述的膜法處理鈦白酸性廢水副產(chǎn)高品質鈦石膏的方法，其特征在于，在一個實施方式中，膜濃縮集成系統(tǒng)中采用RO膜或EDI設備任意一種或幾種；

在一個實施方式中，第3步中，固液分離采用旋流分離器或者過濾分離器或者離心分離器；

在一個實施方式中，固液分離后，還需要對固體進行脫水；脫水采用的是板框壓濾。

6.一種膜法處理鈦白酸性廢水副產(chǎn)高品質鈦石膏的裝置，其特征在于，包括：

有機膜系統(tǒng)（2-3），用于對硫酸法生產(chǎn)鈦白粉過程中產(chǎn)生的酸性廢水進行納濾去除Fe²⁺處理；

石膏結晶器（4-1），連接于有機膜系統(tǒng)（2-3）的滲透側，用于對有機膜系統(tǒng)（2-3）得到的濾液進行沉淀、結晶處理；中和劑配漿池（3）連接于石膏結晶器（4-1），用于向石膏結晶器（4-1）中加入中和劑進行沉淀反應；

固液分離器（4-2），連接于石膏結晶器（4-1），用于對結晶過程的硫酸鈣沉淀進行固液分離。