CN104909343A - 一种钛白粉生产中废酸的处理方法 - Google Patents

一种钛白粉生产中废酸的处理方法 Download PDF

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郭克启
郭海强
周文龙
李燕
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Abstract

本发明公开了一种钛白粉生产中废酸的处理方法，将废酸通过滤液罐泵入过滤器，过滤器内均匀分布有紧密排列的悬浮介质层，向过滤器内加入絮凝剂聚丙烯酰胺，得到净化的废酸溢流液；净化后的废酸溢流液进入清液罐缓存，经过平流沉淀池进行沉降，上层溢流液进入熟化槽；经过隔膜压滤机进行压滤，得到钛白副产硫酸，过程中产生的滤饼加入偏钛酸贮罐内回收利用。本发明通过对钛白粉废酸进行过滤、沉淀等净化过程得到钛白副产硫酸，能够作为生产净水剂、聚合硫酸铁的原料，滤饼进入偏钛酸贮罐回收利用，最大程度实现废酸的资源化利用，减少环境污染。

Description

一种钛白粉生产中废酸的处理方法
技术领域
    本发明属于环保技术领域，具体涉及一种钛白粉生产中废酸的处理方法。
背景技术
    硫酸法生产钛白粉是以钛渣和钛铁矿为原料，生产过程中使用硫酸作为载体，对钛铁矿进行分解，所用硫酸在水洗岗位与钛白粉进行分离，水洗工序产生的废酸，为含有 20%-23% 的硫酸的硫酸亚铁混合液，属于危险废物，为实现废酸综合利用和节能环保的目的，目前最常用的方法是对废酸进行浓缩回用，浓缩后的废酸一部分可以回用于酸解工序，另一部分可外运综合利用。但此种方法能源消耗大，处理成本高，不能实现废酸的资源利用最大化，且会产生大量污水排放，有可能造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保的钛白粉生产中废酸的处理方法，实现最大限度的废酸资源化利用。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种钛白粉生产中废酸的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将钛白粉生产线水洗工序产生的硫酸质量含量为20-23%的废酸通过滤液罐泵入过滤器，过滤器内均匀分布有紧密排列的悬浮介质层，向过滤器内加入絮凝剂聚丙烯酰胺，得到净化的废酸溢流液，悬浮介质层吸附截留水中悬浮物，在介质表面形成滤饼层，随着滤饼层变厚，重力 大于浮力，则掉落进入底部浓缩液区，底部浓缩物泵入管道，进入偏钛酸贮罐回收利用；
（2）净化后的废酸溢流液进入清液罐缓存，经过平流沉淀池进行沉降，沉淀池下层沉降出的废渣泵入钛白车间偏钛酸贮罐内回收利用，上层溢流液进入熟化槽；
（3）熟化槽内的液体经过隔膜压滤机进行压滤，压滤出的清液进入中间储罐，最终泵入成品罐，得到钛白副产硫酸，压滤出的滤饼送到钛白车间加入偏钛酸贮罐内回收利用。
本发明的一种钛白粉生产中废酸的处理方法，步骤（1）中所述过滤器中的悬浮介质层为直径1-2mm的高分子材料制成的小球，其密度为0.08-0.12g/cm3 。
本发明的一种钛白粉生产中废酸的处理方法，步骤（3）中所述钛白副产硫酸中硫酸的质量分数20-30%，铁的质量分数为1.5-3.5%。
本发明的有益效果是：本发明通过对钛白粉废酸进行过滤、沉淀等净化过程，使其成为副产品“钛白副产硫酸”， 能够作为生产净水剂、聚合硫酸铁的原料，滤饼进入偏钛酸贮罐回收利用，最大程度实现废酸的资源化利用，减少环境污染。
附图说明
附图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例
钛白粉生产线水洗工序产生的废酸231000t/a，其中硫酸质量含量为20-23%，放入60 m3滤液罐，通过滤液罐泵入过滤器，本实施例采用串联的两台过滤器组成两级过滤器，过滤器采用整体玻璃钢制作，耐酸耐碱抗氧化，一般耐温65℃，过滤器内均匀分布有0.5m高的紧密排列的悬浮介质层，悬浮过滤介质为2mm 小球，采用高分子材料加工，密度为0.1 g/cm3，向过滤器内加入絮凝剂聚丙烯酰胺，得到净化的废酸溢流液，悬浮介质层吸附截留水中悬浮物，在介质表面形成滤饼层，随着滤饼层变厚，重力大于浮力，则掉落进入底部浓缩液区，底部浓缩物泵入管道，进入偏钛酸贮罐回收利用，另外悬浮介质层还带有对偶极子，可以吸附进入悬浮层的细小悬浮物，并且可以结合高效无机絮凝剂吸附废水中的有机物。由于悬浮物结合力比较弱，可通过反冲洗快速冲刷下来，从而又恢复吸附能力。球形介质耐有机物和氧化剂污染。运行过程不必更换，每年添加少许即可。本实施例中为了增强过滤效果，采用两台过滤器串联运行。
净化后的废酸溢流液进入容积76 m3的清液罐缓存，经过十一级平流沉淀池进行沉降，沉淀池下层沉降出的废渣泵入钛白车间偏钛酸贮罐内回收利用，上层溢流液进入熟化槽。本实施例钛白车间清液罐内的废酸分别泵入两个平流沉淀池内处理。每个平流沉 淀池处理能力为360m3，内部有11个折流板，可以有效增加平流沉降时间。
熟化槽内的液体经过隔膜压滤机进行压滤，隔膜厢式压滤机是由滤板（厢式）排列构成滤室，压滤面积为300㎡，在熟料泵压力作用下，将料液送入各滤室，通过滤室之中滤布（一般滤布只能让液体和极小的固体颗粒通过）， 液体被渗析出滤布，而固体被拦截在滤布上。隔膜厢式压滤机可以进行二次干燥压榨滤饼，滤室的特殊设计使得它可以在滤室内充满了滤饼之后，自动关闭进料阀，向滤室内通入气体或液体，使得滤布膨胀变形，从而达到对滤饼的二次压榨的作用，进一步减少水分，压滤出的清液进入中间储罐，最终泵入成品罐，得到钛白副产硫酸，压滤出的滤饼送到钛白车间加入偏钛酸贮罐内回收利用。
本实施例采用两条生产线进行废酸处理，产品经过化验，合格产品即为钛白副产硫酸，不合格产品则部分返回净化流程再制，部分返回企业生产工艺回用。本实施例中，废酸投入量为23.1万 t/a，所得钛白副产硫酸质量约为 571.79t/d（约 19 万 t/a），其中含有 TiO2 0.3t/d（质量分数为 0.05%），含有 Fe 18.02t/d（质量分数 3%），含有 SO42- 124.48t/d（H2SO4质量分数 22%），聚丙烯酰胺的年需求量为2310kg/a，钛白副产硫酸能够作为生产净水剂、聚合硫酸铁的原料。

Claims (3)

1.一种钛白粉生产中废酸的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将钛白粉生产线水洗工序产生的硫酸质量含量为20-23%的废酸通过滤液罐泵入过滤器，过滤器内均匀分布有紧密排列的悬浮介质层，向过滤器内加入絮凝剂聚丙烯酰胺，得到净化的废酸溢流液，过滤后的滤饼进入过滤器底部浓缩液区，底部浓缩物泵入管道，进入偏钛酸贮罐回收利用；
（2）净化后的废酸溢流液进入清液罐缓存，溢流液在清液罐内搅拌均匀后经过平流沉淀池进行沉降，沉淀池下层沉降出的废渣泵入钛白车间偏钛酸贮罐内回收利用，上层溢流液进入熟化槽；
（3）熟化槽内的液体经过隔膜压滤机进行压滤，压滤出的清液进入中间储罐，最终泵入成品罐，得到钛白副产硫酸，压滤出的滤饼送到钛白车间加入偏钛酸贮罐内回收利用。
2. 根据权利要求1所述的一种钛白粉生产中废酸的处理方法，其特征在于：所述过滤器中的悬浮介质层为直径1-2mm的高分子材料制成的小球，其密度为0.08-0.12g/cm3。
3. 根据权利要求1或2所述的一种钛白粉生产中废酸的处理方法，其特征在于：所述钛白副产硫酸中硫酸的质量分数为20-30%，铁的质量分数为1.5-3.5%。
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