CN105236777A - 一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法 - Google Patents

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马永升
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Abstract

本发明一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，采用两级中和法，其制备步骤为将钛白废酸加入至一级中和池中，快速加入石灰或石灰石乳中和至pH为0.2-0.5；再缓慢加入石灰或石灰石乳，调节pH值为1.0时，使石膏结晶成型后，得到石膏粗液，粗滤检验，再用泵打入隔膜压滤机进行压滤，洗涤，干燥得到白石膏；滤液返回到第二级中和池中，用石灰乳进行中和曝气，达到标准后进行污水进行直接排放。本发明方法提高白石膏的产出率，杂质少，能够适用于各种水泥和建材中。过滤后的滤液进行了二次中和处理，能够减少废液中铁离子等金属的含量，使污水达到排放标准，减少了资源的浪费，绿色环保。

Description

一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法
技术领域
本发明涉及工业废料回收利用领域，具体涉及一种利用钛白废酸生产水泥和建材用白石膏的方法。
背景技术
目前国内无论是金红石还是锐钛型钛白粉的生产基本上采用硫酸法，采用的原料为钛铁矿或酸溶性高钛渣，酸解后的钛液中Fe/TiO2比一般控制在0.30-0.37；而每生产1吨钛白粉需要消耗硫酸3-4吨，产生60m3左右含硫酸3-5％和部分Fe2+的稀废酸，所有的废酸汇集到污水处理站后，用电石渣，或石灰，或石灰和石灰石进行中和、曝气，将Fe2+氧化成Fe3+后，经压滤机压滤，达标的清水排放。而红石膏(含Fe3+)有的厂作废渣处理，有的厂只能供应给水泥厂。
水泥厂在使用过程出现了以下问题：一方面当大量使用红石膏后，水泥的颜色会发红，严重影响了水泥的外观质量，另一方面由于SO3含量低，因而水泥厂只能掺杂一部分红石膏，而不能全部使用。因此将会另建红石膏渣库，造成对土地资源的浪费，同时也对环境的影响。
公开号为CN103058253A的中国发明专利公开了一种利用钛白废水中游离硫酸制取石膏的方法。该方法是利用石灰石或氧化钙或氢氧化钙矿中和游离硫酸后，调整pH值为1-3，得到石膏浆过滤得到。该方法中采用酸碱中和原理，游离态的硫酸根沉淀不充分，且得到的石膏粉的粒度和色度都有偏差。
发明内容
本发明提出了一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，采用两级中和法，该方法所得到的石膏颜色白度高，杂质少，且粒度合适，能够适用于各种水泥和建材中，能够将废酸充分利用，减少资源的浪费。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，包括以下步骤：
(1)、将钛白废酸加入至一级中和池中，快速加入石灰或石灰石乳，搅拌20-30min，调节酸度至pH为0.2-0.5；
(2)、缓慢加入石灰或石灰石乳，同时进行搅拌，调节pH值为1.0时，停止加入石灰或石灰石乳，同时减少搅拌速率，缓慢搅拌10-15min后，得到石膏粗液，；
(3)、将步骤(2)中的粗液粗滤检验，并通过加入石灰或石灰石乳调整其结晶粒度，缓慢搅拌20-30min后，再用泵打入隔膜压滤机进行压滤，得到的滤饼用清水洗涤2-3次后，干燥得到白石膏；
(4)、将步骤(3)得到的滤液返回到第二级中和池中，用石灰乳进行中和曝气，达到标准后进行污水进行直接排放。
上述步骤(1)中的搅拌速率为35-40r/min,在快速搅拌下可使pH值迅速调整到0.2-0.5，中和游离态酸。
上述步骤(2)中缓慢搅拌的搅拌速率为15-25r/min，在此条件下，缓慢的搅拌速率可防止FeSO4变成Fe(OH)2沉淀进入石膏中，使石膏变成绿色，降低石膏中的铁离子含量；同时还确保石膏粒子的结晶成长，使之形成合适粒度的白石膏。
上述步骤(3)中的粗滤检验，其检验方法，为采样品，利用布氏漏斗进行过滤，控制过滤速率为50ml通过时间为50-80s。如达不到此速率，则加入石灰或石灰石乳调整pH值为1.5，则可进行压滤。
本发明一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，其有益效果在于：
1、在加入石灰或石灰石乳进行反应时，调整搅拌速度，可防止FeSO4变成Fe(OH)2沉淀进入石膏中，使石膏变成绿色，降低石膏中的铁离子含量；同时还确保石膏粒子的结晶成长，使之形成合适粒度的白石膏。
2、通过对pH值和加入石灰或石灰石乳的速率，可使酸液中的硫酸根能够充分与钙离子进行反应，提高白石膏的产出率，杂质少，能够适用于各种水泥和建材中。
3、对过滤后的滤液进行了二次中和处理，能够减少废液中硫酸根离子的含量，使污水达到排放标准，减少了资源的浪费，绿色环保。
附图说明
图1是本发明一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。
实施例1
一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，包括以下步骤：
(1)、将钛白废酸加入至一级中和池中，快速加入石灰或石灰石乳，设置搅拌速度为35-40r/min，搅拌20-30min，调节酸度至pH为0.2-0.5；
(2)、缓慢加入石灰或石灰石乳，同时进行搅拌，调节pH值为1.0时，停止加入石灰或石灰石乳，同时减少搅拌速率，调整搅拌速度为15-25r/min，缓慢搅拌10-15min后，得到石膏粗液；
(3)、将步骤(2)中的粗液，粗滤检验，粗滤检验其检验方法，为采样品，利用布氏漏斗进行过滤，控制过滤速率为50ml通过时间为50-80s。如达不到此速率，则加入石灰或石灰石乳调整pH值为1.5，则可进行压滤并通过加入石灰或石灰石乳调整其结晶粒度，缓慢搅拌20-30min后，再用泵打入隔膜压滤机进行压滤，得到的滤饼用清水洗涤2-3次后，干燥得到白石膏；
(4)、将步骤(3)得到的滤液返回到第二级中和池中，用石灰乳进行中和曝气，达到标准后进行污水进行直接排放。
表1为本发明白石膏的性能指标
编号 项目 指标
1 SO3含量，≥ 37％
2 水份，≤ 25％
3 外观颜色 白色
4 铁离子含量，≤ 4.5％
本发明制备方法所得到的白石膏粒度合适，外观色彩合格，产出率高，杂质少，能够适用于各种水泥和建材中。二次中和处理，能够减少废液中硫酸根离子的含量，使污水达到排放标准，减少了资源的浪费，绿色环保。
以上应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、将钛白废酸加入至一级中和池中，快速加入石灰或石灰石乳，搅拌20-30min，调节酸度至pH为0.2-0.5；
(2)、缓慢加入石灰或石灰石乳，同时进行搅拌，调节pH值为1.0时，停止加入石灰或石灰石乳，同时降低搅拌速率，缓慢搅拌10-15min后，得到石膏粗液；
(3)、将步骤(2)中的粗液粗滤检验，并通过加入石灰或石灰石乳调整其结晶粒度，缓慢搅拌20-30min后，再用泵打入隔膜压滤机进行压滤，得到的滤饼用清水洗涤2-3次后，干燥得到白石膏；
(4)、将步骤(3)得到的滤液返回到第二级中和池中，用石灰乳进行中和曝气，达到标准后进行污水进行直接排放。
2.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，其特征在于：步骤(1)中的搅拌速率为35-40r/min。
3.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸生产建材用白石膏的方法，其特征在于：步骤(2)中缓慢搅拌的搅拌速率为15-25r/min。
4.步骤(3)中的粗滤检验，其检验方法，为采样品，利用布氏漏斗进行过滤，控制过滤速率为50ml通过时间为50-80s。
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