CN104986980B - 用生产钛白粉产生的废酸直接制备α‑半水石膏的方法 - Google Patents
用生产钛白粉产生的废酸直接制备α‑半水石膏的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104986980B CN104986980B CN201510335848.4A CN201510335848A CN104986980B CN 104986980 B CN104986980 B CN 104986980B CN 201510335848 A CN201510335848 A CN 201510335848A CN 104986980 B CN104986980 B CN 104986980B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slurry
- plaster stone
- alpha
- titanium dioxide
- water plaster
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α‑半水石膏的方法，通过直接利用钛白粉生产过程中产生的酸性废水进行制备，改变了传统的先将钛白粉生产过程中产生的酸性废水生成钛白石膏后再转化反应制备α‑石膏晶体的方法。生产过程封闭、自动连续，工艺流程简单、易控，大大缩短了生产周期、能耗小、成本低。达到了将钛白粉生产过程中产生的废酸完全资源化且不产生钛白石膏污染环境的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备α-半水石膏的方法，尤其涉及一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法。
背景技术
我国钛白粉行业发展迅速，已是世界上最大的钛白粉生产国，但因其生产设备及技术相对落后，存在三废副产大，大多无法循环利用等问题，面临循环经济法和清洁生产的挑战，尤其是产生的钛白石膏废渣无法大量利用，凾待开发高效益的资源化处理和应用技术。
国内钛白石膏基本没有资源化利用，除了极少数采用干化技术后作为水泥缓凝剂之外，大多采用集中堆放，占用了大量的有限土地资源。由于受到雨水的冲洗，堆砌场上的钛白石膏会发生流失，同时，钛白石膏经过雨水的冲刷和浸泡，可溶性有害物质溶于水中，经水在环境中的流动和循环，会严重污染地表水以及地下水；另一方面, 钛白石膏堆积经日晒风吹后，少部分会以粉末状飘散于大气中，以及沉降到可能接触到的外物表面，既污染环境又威胁健康。钛白石膏的综合开发利用不仅可以节省大量的资源、能源，还可减少排渣占地和对环境的污染，对钛白粉生产企业的可持续发展具有重要的现实意义。
目前，钛白石膏的资源化利用都是以已有的钛白石膏为研究源点进行技术开发和研究，其主要成分为二水石膏、β-半水石膏，利用困难，如直接以钛白粉生产产生的酸性废水为源点，将其转化为性能优异、价值更高的α-半水石膏，钛白石膏的资源化利用问题将迎刃而解。
已经推广应用的α-半水石膏制备工艺大致分为气相蒸压法和液相蒸压法两大类。工艺为将破碎或已压制成型的二水石膏原料放置于密闭的容器中，通入热蒸汽或热的媒晶剂溶液，控制在一定的压力、温度范围下，使二水石膏经过一段时间的转化反应，将产物干燥或固液分离后再干燥得到α-半水石膏。这些工艺多采用间歇式操作，生产周期长、能耗大、成本高。国内尚缺乏直接利用钛白粉生产过程中产生的废酸进行α-半水石膏连续制备的可靠技术。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，克服现有技术不能直接利用钛白粉生产过程中产生的酸性废水进行制备处理、不能直接进行连续制备的技术问题。
本发明的技术方案是：提供一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，步骤如下：直接将钛白粉用生产过程中产生的酸性废水进行中和及浓缩处理，得到固含量20%至30%、pH值为6至10的石膏料浆；将中和浓缩的石膏料浆传送到混和装置，在混合装置内加入助剂、转晶剂进行混合，将混合均匀后的石膏浆料连续泵入管式反应器内进行连续反应，所述连续反应为在所述管式反应器中通过自动流动在时间上和空间上的连续反应，在所述管式反应器中再分阶段升温和补加转晶剂，在90-160℃温度、0.1-1.0MPa压力条件下进行转晶反应，转晶反应1小时至4小时后得到a-半水石膏浆体，将所述α-半水石膏浆体进行闪蒸、分离、干燥后得到α-石膏晶体粉末产品。
本发明的进一步技术方案是：所述管式反应器为连通的供料浆流动的管状管道连接构成。
本发明的进一步技术方案是：所述石膏料浆在所述管式反应器内在90℃至160℃温度条件下进行转晶。
本发明的进一步技术方案是：所述石膏料浆在所述管式反应器内在0.1MPa至1.0MPa压力条件下进行转晶。
本发明的进一步技术方案是：所述转晶剂为硫酸钛、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁、氯化钾、氯化镁、明矾、柠檬酸钠、明胶中的一种或多种，其配置浓度为总浆料浓度的0.1 wt%至8.0wt%。
本发明的进一步技术方案是：所述助剂为EDTA、柠檬酸、氨基乙酸、硫代硫酸钠中一种或多种，其配置浓度为总浆料浓度的0.10wt%至1.0wt%。
本发明的进一步技术方案是：所述α-半水石膏浆体闪蒸时闪蒸温度为90℃至120℃。
本发明的进一步技术方案是：所述α-半水石膏浆体分离时分离设备温度为100℃至110℃。
本发明的进一步技术方案是：所述α-半水石膏浆体的干燥采用真空桨叶干燥。
本发明的进一步技术方案是：所述α-半水石膏浆体干燥时干燥温度为100℃至150℃。
本发明的技术效果是：提供一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，步骤如下：直接将钛白粉用生产过程中产生的酸性废水进行中和及浓缩处理，得到固含量20%至30%、pH值为6至10的石膏料浆；将中和浓缩的石膏料浆传送到混和装置，在混合装置内加入助剂、转晶剂进行混合，将混合均匀后的石膏浆料连续泵入管式反应器内进行连续反应，所述连续反应为在所述管式反应器中通过自动流动在时间上和空间上的连续反应，在所述管式反应器中再分阶段升温和补加转晶剂，在90℃至160℃温度、0.1MPa至1.0MPa压力条件下进行转晶反应，转晶反应1小时至4小时后得到a-半水石膏浆体，将所述α-半水石膏浆体进行闪蒸、分离、干燥后得到α-石膏晶体粉末产品。本发明通过直接利用钛白粉生产过程中产生的酸性废水进行制备α-半水石膏，改变了传统的先将钛白粉生产过程中产生的酸性废水生成钛白石膏（主要是二水石膏）后再转化反应制备α-石膏晶体的方法。生产过程封闭、自动连续，工艺流程简单、易控，大大缩短了生产周期、能耗小、成本低。达到了将钛白粉生产过程中产生的废酸完全资源化且不产生钛白石膏污染环境的目的。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的具体实施方式是：提供一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，步骤如下：直接将钛白粉用生产过程中产生的酸性废水进行中和及浓缩处理，得到固含量20%至30%、pH值为6至10的石膏料浆；将中和浓缩的石膏料浆传送到混和装置，在混合装置内加入助剂、转晶剂进行混合，将混合均匀后的石膏浆料连续泵入管式反应器内进行连续反应，所述连续反应为在所述管式反应器中通过自动流动在时间上和空间上的连续反应，在所述管式反应器中再分阶段升温和补加转晶剂，在90℃至160℃温度、0.1MPa至1.0MPa压力条件下进行转晶反应，转晶反应1小时至4小时后得到a-半水石膏浆体，将所述α-半水石膏浆体进行闪蒸、分离、干燥后得到α-石膏晶体粉末产品。
如图1所示，本发明的具体实施过程是：将酸性废水过滤，去除不溶性杂质，输送至中和罐，加入电石中和至pH值为8，脱水输送至混合罐，浆料浓度为25wt%，同时向混合罐内加入助剂和转晶剂，所述助剂为EDTA、柠檬酸、氨基乙酸、硫代硫酸钠中一种或多种，其配置浓度为总浆料浓度的0.10wt%至1.0wt%。本实施例中，助剂总浓度为浆料总浓度的0.5 wt%，助剂包括：乙二胺四乙酸、硫代硫酸钠，具体组成为：乙二胺四乙酸（Ethylene DiamineTetraacetic Acid，简称EDTA）0.3 wt%、硫代硫酸钠0.2 wt%,其中，wt%表示重量百分比。转晶剂总浓度为浆料总浓度的5 wt%，所述转晶剂为硫酸钛、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁、氯化钾、氯化镁、明矾、柠檬酸钠、明胶中的一种或多种，其配置浓度为总浆料浓度的0.1 wt%至8.0wt%。本实施例中，转晶剂包括：明矾、氯化钾、柠檬酸钠，具体组成为：明矾1 wt%、氯化钾3wt%、柠檬酸钠1wt%。混合均匀后的浆料由浆料泵输送至管式反应器预热段预热，所述管式反应器为连通的供料浆流动的管状管道连接构成。升温至130℃至140℃，时间约20分钟，进入第一反应段反应，90℃至160℃温度条件及在0.1MPa至1.0MPa压力条件下进行转晶，反应1小时至4小时，进入第二反应段反应，同时补加转晶剂，转晶剂总浓度为浆料总浓度的1wt%，转晶剂包括：明矾、氯化钾，具体组成为：明矾0.3 wt%、氯化钾0.7wt%，在温度150℃、压力0.6MPa的条件下反应1小时，使产品转化为α-半水石膏。管式反应器中将反应后的浆料直接进入闪蒸釜进行闪蒸，所述α-半水石膏浆体闪蒸时闪蒸温度为90℃至120℃。闪蒸后的浆料进入离心分离设备离心脱水，所述α-半水石膏浆体分离时分离设备温度为100℃至110℃。脱水后的物料进入带粉碎机的真空桨叶干燥设备中干燥成粉状产品，所述α-半水石膏浆体干燥时干燥温度为100℃至150℃。
本发明的技术效果是：提供一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，步骤如下：一种用钛白粉生产过程中产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，步骤如下：直接将钛白粉用生产过程中产生的酸性废水进行中和及浓缩处理，得到固含量20%至30%、pH值为6至10的石膏料浆；将中和浓缩的石膏料浆传送到混和装置，在混合装置内加入助剂、转晶剂进行混合，将混合均匀后的石膏浆料连续泵入管式反应器内进行连续反应，所述连续反应为在所述管式反应器中通过自动流动在时间上和空间上的连续反应，在所述管式反应器中再分阶段升温和补加转晶剂，在90℃至160℃温度、0.1MPa至1.0MPa压力条件下进行转晶反应，转晶反应1小时至4小时后得到a-半水石膏浆体，将所述α-半水石膏浆体进行闪蒸、分离、干燥后得到α-石膏晶体粉末产品。本发明通过直接利用钛白粉生产过程中产生的酸性废水进行制备α-半水石膏，改变了传统的先将钛白粉生产过程中产生的酸性废水生成钛白石膏（主要是二水石膏）后再转化反应制备α-石膏晶体的方法。生产过程封闭、自动连续，工艺流程简单、易控，大大缩短了生产周期、能耗小、成本低。达到了将钛白粉生产过程中产生的废酸完全资源化且不产生钛白石膏污染环境的目的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，步骤如下：直接将钛白粉用生产过程中产生的酸性废水进行中和及浓缩处理，得到固含量20%至30%、pH值为6至10的石膏料浆；将中和浓缩的石膏料浆传送到混和装置，在混合装置内加入助剂、转晶剂进行混合，将混合均匀后的石膏浆料连续泵入管式反应器内进行连续反应，所述连续反应为在所述管式反应器中通过自动流动在时间上和空间上的连续反应，在所述管式反应器中再分阶段升温和补加转晶剂，在90℃至160℃温度、0.1MPa至1.0MPa压力条件下进行转晶反应，转晶反应1小时至4小时后得到a-半水石膏浆体，将所述α-半水石膏浆体进行闪蒸、分离、干燥后得到α-石膏晶体粉末产品。
2.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述管式反应器为连通的供料浆流动的管状管道连接构成。
3.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述石膏料浆在所述管式反应器内在90℃至160℃温度条件下进行转晶。
4.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述石膏料浆在所述管式反应器内在0.1MPa至1.0MPa压力条件下进行转晶。
5.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述转晶剂为硫酸钛、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁、氯化钾、氯化镁、明矾、柠檬酸钠、明胶中的一种或多种，其配置浓度为总浆料浓度的0.1 wt%至8.0wt%。
6.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述助剂为EDTA、柠檬酸、氨基乙酸、硫代硫酸钠中一种或多种，其配置浓度为总浆料浓度的0.1wt%至1.0wt%。
7.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述α-半水石膏浆体闪蒸时闪蒸温度为90℃至120℃。
8.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述α-半水石膏浆体分离时分离设备温度为100℃至110℃。
9.根据权利要求1所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述α-半水石膏浆体的干燥采用真空桨叶干燥。
10.根据权利要求9所述用生产钛白粉产生的废酸直接制备α-半水石膏的方法，其特征在于，所述α-半水石膏浆体干燥时干燥温度为100℃至150℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510335848.4A CN104986980B (zh) | 2015-03-31 | 2015-06-17 | 用生产钛白粉产生的废酸直接制备α‑半水石膏的方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510144842 | 2015-03-31 | ||
| CN2015101448429 | 2015-03-31 | ||
| CN201510335848.4A CN104986980B (zh) | 2015-03-31 | 2015-06-17 | 用生产钛白粉产生的废酸直接制备α‑半水石膏的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104986980A CN104986980A (zh) | 2015-10-21 |
| CN104986980B true CN104986980B (zh) | 2017-09-01 |
Family
ID=54298905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510335848.4A Expired - Fee Related CN104986980B (zh) | 2015-03-31 | 2015-06-17 | 用生产钛白粉产生的废酸直接制备α‑半水石膏的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104986980B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105293557B (zh) * | 2015-12-07 | 2017-05-17 | 杭州易泰环保有限公司 | 一种制备和分离单分散的纳米α‑半水硫酸钙的方法 |
| CN110304850A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-08 | 江苏一夫科技股份有限公司 | 一种基于钛石膏生产α型半水石膏的方法 |
| CN110745854B (zh) * | 2019-11-03 | 2022-07-15 | 武汉码沅科技有限公司 | 一种用工业废酸直接制备α-半水石膏的方法 |
| CN110817926B (zh) * | 2019-11-03 | 2022-07-15 | 武汉码沅科技有限公司 | 一种用钛白废酸直接制备α-半水石膏的方法 |
| CN111320403B (zh) * | 2020-03-31 | 2022-01-25 | 湖北大学 | 通过钛白废酸制备多形貌α半水石膏的方法及所得石膏 |
| CN113213793B (zh) * | 2021-04-26 | 2022-05-31 | 浙江红狮环保股份有限公司 | 一种水泥窑协同处置石化废酸的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102515592A (zh) * | 2011-12-25 | 2012-06-27 | 河南佰利联化学股份有限公司 | 一种半水石膏生产方法 |
| CN102874858A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-01-16 | 孟庆前 | 一种工业副产品石膏的α晶型生产装置及方法 |
-
2015
- 2015-06-17 CN CN201510335848.4A patent/CN104986980B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102515592A (zh) * | 2011-12-25 | 2012-06-27 | 河南佰利联化学股份有限公司 | 一种半水石膏生产方法 |
| CN102874858A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-01-16 | 孟庆前 | 一种工业副产品石膏的α晶型生产装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104986980A (zh) | 2015-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104986980B (zh) | 用生产钛白粉产生的废酸直接制备α‑半水石膏的方法 | |
| CN104986789B (zh) | 用生产钛白粉产生的酸性废水可控制备α‑半水石膏的方法 | |
| CN103359736B (zh) | 一种从晶硅切割废砂浆提纯制备碳化硅粉体的方法 | |
| CN204251456U (zh) | 采用蒸发结晶实现煤化工高浓盐水资源化利用的装置 | |
| CN110817926B (zh) | 一种用钛白废酸直接制备α-半水石膏的方法 | |
| CN106623370A (zh) | 一种有机硅浆渣处理工艺及系统 | |
| CN104150796B (zh) | 一种磷石膏水洗技术的综合处理方法 | |
| CN107500703A (zh) | 一种利用淤泥制备的环保轻集料及其制备方法 | |
| CN102139982B (zh) | 一种旋转喷雾蒸发的水质净化再生装置及其应用 | |
| CN103848522A (zh) | 一种含氟废水处理及其产生的含氟污泥资源化利用的方法 | |
| TWI735346B (zh) | 飛灰處理方法、獲得金屬氫氧化物的方法及製備工業鹽的方法 | |
| CN105561616B (zh) | 一种气化灰水低压闪蒸热能利用装置及其热能利用方法 | |
| CN109179540A (zh) | 含盐废水mvr盐钾分质结晶工艺 | |
| CN103553051B (zh) | 一种有机硅生产过程中浆渣固液分离的方法 | |
| CN108483957A (zh) | 一种制取α-半水石膏的方法 | |
| CN103993179A (zh) | 从锗硅合金废料中回收锗的方法 | |
| CN102965030A (zh) | 一种高凝胶强度鱼鳞明胶的制备方法 | |
| CN106178564A (zh) | 一种钛白废酸外循环多效蒸发器 | |
| JP4953586B2 (ja) | フッ素の回収方法 | |
| CN106007797B (zh) | 水泥基渗透硬化剂 | |
| CN107056236A (zh) | 一种利用污泥制备空气净化功能陶瓷砖和复合肥的方法 | |
| CN201932918U (zh) | 一种利用生石灰生产纳米碳酸钙的装置 | |
| CN208115751U (zh) | 一种氟钽酸钾生产专用调酸转化反应装置 | |
| CN101880064B (zh) | 一种生产高锰酸钠的方法 | |
| CN104402058A (zh) | 一种聚合双酸铝铁滤渣再利用工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170901 Termination date: 20180617 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |