[發明專利]一種利用微波水熱法從鈦白廢酸中制備石膏晶須的方法

在審

• 申請號: 202210437193.1
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114808139A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 羅建洪;楊磊;葉毅;彭沐森
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C30B29/62
• 分類號: C30B29/62;C30B7/10;C30B29/46
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 汪林

本發明公開了一種利用微波水熱法從鈦白廢酸中制備石膏晶須的方法，包括以下步驟：S1、中和劑的制備；S2、將鈦白廢酸進行微波加熱，并向所述鈦白廢酸中加入氯化鎂，同時加入丙三醇和十二烷基苯磺酸鈉的任意一種或幾種；S3、在攪拌條件下，向氯化鎂體系中緩慢滴加中和劑進行中和反應；S4、中和反應后，繼續攪拌，其后將反應體系進行抽濾，將濾渣烘干，即可得到石膏晶須；本發明通過微波水熱法，以鈦白廢酸為原料，制備石膏晶須以鈦白廢酸為原料，并向反應體系中添加丙三醇/SDBS添加劑，改變石膏晶體的生長速率，增大石膏晶體的粒度，制備高品質的石膏晶須。

技術領域

本發明涉及鈦白酸性廢水的處理領域，具體是一種利用微波水熱法從鈦白廢酸中制備石膏晶須的方法。

背景技術

鈦白粉(TiO2)的顏色比較純白、在光的反射下比較光亮，擁有無毒、耐熱性、遮蓋率高和質地柔軟等特點，是當前世界上認可的性能非常優良的一種無機白色顏料，亦是一種十分重要的化工原料，在橡膠、造紙、塑料、涂料、冶金、化纖等工業范圍中都有著廣泛的應用。在工業上有兩種生產二氧化鈦的方法：(1)硫酸法；(2)氯化法。氯化法在我國的應用不廣，只有少數幾家鈦白粉工廠是使用氯化法生產，其余大多數的工廠都是使用硫酸法進行投產。硫酸法生產鈦白粉對原料要求不高，且原料價格廉價易得，生產設備簡單不復雜，在鈦白粉生產中屬于傳統的老工藝，工藝技術也已趨于成熟，其工藝流程主要由鈦精礦經硫酸酸解、硫酸氧鈦沉降結晶、TiOSO4常壓水解與H2TiO3煅燒等幾個步驟組成。主要的化學反應有：

酸解：2H₂SO₄+FeTiO₃→TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O

硫酸氧鈦水解：TiOSO₄+2H₂O→H₂TiO₃↓+H₂SO₄

煅燒：H₂TiO₃→H₂O+TiO₂。

由化學反應方程式不難看出，H₂SO₄在整個工藝流程中只作為反應的中間介質，但不進入最終的產物中，廢酸的產生大多來自酸解、水洗和水解工段，水解過程中產生含16％～18％ H₂SO₄高濃度的廢酸，其它流程中如酸解過程中洗滌尾氣的廢水、水洗(一洗、漂白、二洗) 的廢水、設備(如過濾機、葉濾機、真空結晶器)的沖洗洗滌水，這些廢水中H₂SO₄濃度低 (＜5％)，整個工藝流程中還有廢氣、廢渣生成，綜合治理的費用成本比較昂貴。

鈦白廢酸的處理技術經過不斷的完善和大量的經濟投入，廢酸的污染治理已經形成了多元化的處理應用技術，常見的處理方法有：真空濃縮法、廢酸熱解制新硫酸、石灰中和法、廢酸制取磷肥和擴散滲析法等。

在用硫酸法生產鈦白粉企業中大多數企業都是采用石灰中和的方法處理廢酸，中和后續的副產物石膏企業主要作填埋處理，經濟附加值低，還會污染生態環境；CaSO₄晶須是一種由石膏經過一系列反應制取而成的新型功能材料，在民用材料方面有著廣泛的應用，在市場上有著廣闊的前景，現在工業當中合成硫酸鈣晶須的材料大多以原生態石膏礦中的石膏為主，而天然石膏的資源有限且不可再生，使用工業生產過程中產生的大量石膏作為材料制取硫酸鈣晶須是目前國內主要的研究方向。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用微波水熱法從鈦白廢酸中制備石膏晶須的方法，以鈦白廢酸為原料，制備高品質的石膏晶須。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種利用微波水熱法從鈦白廢酸中制備石膏晶須的方法，包括以下步驟：

S1、中和劑的制備；