[發明專利]從烯烴聚合工業廢酸渣中提取高純度鈦液的方法及其設備

在審

• 申請號: 202011557390.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112575196A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 杜宏斌;張海秀;湯豪;孫桂芳;李紅衛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;北京燕山翔宇環保工程技術有限公司;中國石化催化劑有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/12
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李瑾;李連生

本發明公開了一種從烯烴聚合工業廢酸渣中提取高純度鈦液的方法及其設備，該方法包括廢酸渣常溫常壓水解；臭氧催化氧化；加氨水和鎂除磷除硅；管式微濾膜濃縮鈦液四個步驟。該設備包括常溫常壓水解系統、催化氧化系統、中間過濾系統、氨水中和及加鎂除磷除硅系統、管式微濾膜系統。本發明從烯烴聚合工業廢酸渣大量回收鈦，工藝操作要求低、回收率高、產生的副產物少、對環境友好，具有廣闊的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于石油化工技術領域，尤其涉及烯烴聚合催化劑的工業生產中四氯化鈦的回收，具體為一種從烯烴聚合工業廢酸渣中提取高純度鈦液的方法及其設備。

背景技術

在烯烴聚合催化劑的工業生產中，四氯化鈦是一種重要的并大量使用的原料，使用后產生大量含四氯化鈦的廢液。該廢液中除有大量未參與反應的四氯化鈦外，還含有一定量的相關副產物如烷氧基鈦(含氯)、酯鈦絡合物及其他有機溶劑。廢水中COD、TOC、Ga²⁺、Mg²⁺、Ti離子、總磷、可溶硅、Cl^-、TDS值非常高，組分非常復雜。其中的Ti是具有最高的回收使用價值。

現有處理技術有兩種。第一方法是采用將廢酸渣加入生石灰進行中和反應，產生大量沉淀物，再用板框壓濾機分離出沉淀物。所以通過板框壓濾不能回收有價值的鈦。第二種方法是直接對廢酸渣采用高溫蒸發工藝，將廢酸渣中的鹽酸蒸發出來，蒸發釜釜底會產生氧化鈦晶體，但是由于是工作在鹽酸的環境，因此，對設備的防腐要求極其高，很難實現批量生產和長周期運行。而且第二種方法還存在如下問題：蒸餾塔底溫度高，造成烷氧基鈦和酯鈦絡合物等有機物的分解，結焦，積垢，為了使塔底物容易出料，需要控制蒸發溫度，留有一定量的TiCl₄。這樣就大大降低了 TiCl₄回收率，增加了廢物的量。且廢物進行再處理時產生大量的酸水、酸氣和廢渣不容易處理，污染環境。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種從烯烴聚合工業廢酸渣中提取高純度鈦液的方法及其設備，該方法采用水解、臭氧催化氧化、加氨和鎂去除磷酸根和硅酸根和管式膜過濾技術，進而得到高純度Ti（OH）₄溶液，實現廢酸渣資源化處理的目的。

本發明的目的是這樣實現的：

一種從烯烴聚合工業廢酸渣中提取高純度鈦液的方法，包括以下步驟：

步驟1廢酸渣常溫常壓水解：將含有四氯化鈦的廢酸渣在常溫常壓下依次進行兩次水解，第一次循環水解1.8~2.2h，靜置8~10h后，將未完全水解的產物進行二次水解，第二次循環水解1.8~2.2h，靜置8~10h后排出沉淀，收集兩次水解上清液進入步驟2；所述常溫為20~30℃，所述常壓為一個標準大氣壓；水解采用純水或普通自來水；

步驟2臭氧催化氧化：將步驟1收集到的水解上清液通入臭氧進行催化氧化以去除部分有機物、降低COD和黑色；經催化氧化處理后的物料過濾后進入步驟3；

步驟3加氨水和鎂除磷除硅：將步驟2獲得的濾液加入氨水中和調節pH值至10.5~11.5且添加氯化鎂，靜置除去沉淀，獲取氫氧化鈦懸浮液；

步驟4管式微濾膜濃縮鈦液：將步驟3獲得氫氧化鈦懸浮液通過管式微濾膜系統進行濃縮，濃縮物即為高純度鈦液。