CN107164637A - 处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统和方法 - Google Patents

处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统和方法，系统包括：破碎装置，具有二氧化钛熔盐氯化废盐入口和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒出口；酸溶‑分离装置，具有二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒入口和第一滤液出口；沉铁‑过滤装置，具有第一滤液入口、第二滤液出口和含铁滤渣出口；沉锰‑过滤装置，具有第二滤液入口、第三滤液出口和含锰滤渣出口；沉镁‑过滤装置，具有第三滤液入口、第三碱液入口、第四滤液出口和氢氧化镁出口；沉钙‑过滤装置，具有第四滤液入口、碳酸盐入口、第五滤液出口和碳酸钙出口；废液回收装置，具有第五滤液入口、盐酸入口和氯化钠溶液出口；电解装置，具有氯化钠溶液入口、氢氧化钠溶液出口、氯气出口和氢气出口。

Description

处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统和方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统和方法。
背景技术
氯化法钛白粉和海绵钛的生产都是以TiCl4为原料。目前，富钛料氯化制备TiCl4的方法可以分为流化床氯化法和熔盐氯化法两种。相比流化床氯化法，熔盐氯化法对原料的适应性强，尤其对于我国攀西地区高钙镁(CaO+MgO≥5～9wt％)富钛料的氯化工艺更具优势。但是，熔盐氯化法每生产1吨TiCl4会产生约200kg的废盐，这种废盐主要是钠钙镁铁的易溶物，直接堆放会对环境造成严重污染。国内采用的石灰中和法处理后依然会造成土壤和水体污染，同时也不利于提高资源的利用水平。
考虑到国内自产富钛料钙镁含量高的特点，熔盐氯化技术在未来相当长一段时期内都将占据重要地位，因此寻求一种经济合理的氯化废盐处理方法变得越来越紧迫。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统和方法。该系统通过调节溶液的pH值，采用选择性沉淀的方法可实现铁锰镁钙的分离，达到高效回收二氧化钛熔盐氯化废盐中几乎所有的组分，且操作简单易行，分离所得的产品纯度高便于后续回收利用。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种了处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：
破碎装置，所述破碎装置具有二氧化钛熔盐氯化废盐入口和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒出口；
酸溶-分离装置，所述酸溶-分离装置具有二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒入口、水入口、酸液入口、第一滤液出口和滤渣出口，所述二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒入口与所述二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒出口相连；
沉铁-过滤装置，所述沉铁-过滤装置具有第一滤液入口、氧化剂入口、第一碱液入口、第二滤液出口和含铁滤渣出口，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连；
沉锰-过滤装置，所述沉锰-过滤装置具有第二滤液入口、第二碱液入口、第三滤液出口和含锰滤渣出口，所述第二滤液入口与所述第二滤液出口相连；
沉镁-过滤装置，所述沉镁-过滤装置具有第三滤液入口、第三碱液入口、第四滤液出口和氢氧化镁出口，所述第三滤液入口与所述第三滤液出口相连；
沉钙-过滤装置，所述沉钙-过滤装置具有第四滤液入口、碳酸盐入口、第五滤液出口和碳酸钙出口，所述第四滤液入口与所述第四滤液出口相连；
废液回收装置，所述废液回收装置具有第五滤液入口、盐酸入口和氯化钠溶液出口，所述第五滤液入口与所述第五滤液出口相连；
电解装置，所述电解装置具有氯化钠溶液入口、氢氧化钠溶液出口、氯气出口和氢气出口，所述氯化钠溶液入口与所述氯化钠溶液出口相连，所述氢氧化钠溶液出口与所述第一碱液入口、所述第二碱液入口和所述第三碱液入口中的至少之一相连。
根据本发明实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，通过将三价铁以易于过滤的针铁矿形式从第一滤液中去除，相比于现有技术中通过调整溶液的pH值将三价铁以氢氧化铁的形式去除，现有技术中因氢氧化铁容易产生胶体导致过滤困难，本发明可以很好的达到除铁的效果且便于操作；并且通过在常温下控制沉铁处理的pH值可以将第二滤液中的锰沉淀析出，同时保证第二滤液中的镁不发生沉淀；同时通过控制沉镁处理的pH值可以将第三滤液中的镁沉淀析出，同时保证第三滤液中的钙不发生沉淀；然后通过将碳酸盐与第四滤液进行反应，可将第四滤液中的钙沉淀析出。由此，该系统通过调节溶液的pH值，采用选择性沉淀的方法可实现铁锰镁钙的分离，达到高效回收二氧化钛熔盐氯化废盐中几乎所有的组分，且操作简单易行，分离所得的产品纯度高便于后续回收利用。
另外，根据本发明上述实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：含铁滤渣水洗装置，所述含铁滤渣水洗装置具有含铁滤渣入口、第一水入口、水洗后含铁滤渣出口和第一水洗后液出口，所述含铁滤渣入口与所述含铁滤渣出口相连。由此，有利于提高含铁滤渣的品质。
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：含锰滤渣水洗装置，所述含锰滤渣水洗装置具有含锰滤渣入口、第二水入口、水洗后含锰滤渣出口和第二水洗后液出口，所述含锰滤渣入口与所述含锰滤渣出口相连。由此，有利于提高含锰滤渣的品质。
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：氢氧化镁水洗装置，所述氢氧化镁水洗装置具有氢氧化镁入口、第三水入口、水洗后氢氧化镁出口和第三水洗后液出口，所述氢氧化镁入口与所述氢氧化镁出口相连。由此，有利于提高氢氧化镁的品质。
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：碳酸钙水洗装置，所述碳酸钙水洗装置具有碳酸钙入口、第四水入口、水洗后碳酸钙出口和第四水洗后液出口，所述碳酸钙入口与所述碳酸钙出口相连。由此，有利于提高碳酸钙的品质。
在本发明的一些实施例中，所述水入口与所述第一水洗后液出口、所述第二水洗后液出口、所述第三水洗后液出口和所述第四水洗后液出口中的至少之一相连。由此，有利于水资源的循环利用，减少废水的产生。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：
(1)将二氧化钛熔盐氯化废盐供给至所述破碎装置中进行破碎处理，以便得到二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒；
(2)将水、酸液和所述二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒供给至所述酸溶-分离装置中进行搅拌酸溶和分离处理，以便得第一滤液和滤渣；
(3)将氧化剂、第一碱液和所述第一滤液供给至所述沉铁-过滤装置中进行沉铁和过滤处理，以便得到第二滤液和含铁滤渣；
(4)将第二碱液和所述第二滤液供给至所述沉锰-过滤装置中进行沉锰和过滤处理，以便得到第三滤液和含锰滤渣；
(5)将第三碱液和所述第三滤液供给至所述沉镁-过滤装置中进行沉镁和过滤处理，以便得到第四滤液和氢氧化镁；
(6)将碳酸盐和所述第四滤液供给至所述沉钙-过滤装置中进行沉钙和过滤处理，以便得到第五滤液和碳酸钙；
(7)将盐酸和所述第五滤液供给至所述废液回收装置中进行废液回收处理，以便得到氯化钠溶液；
(8)将所述氯化钠供给至所述电解装置中进行电解处理，以便得到氢氧化钠溶液、氯气和氢气，并将所述氢氧化钠溶液供给至步骤(3)中的所述沉铁-过滤装置、步骤(4)中的所述沉锰-过滤装置、步骤(5)中的所述沉镁-过滤装置和步骤(6)中的所述沉钙-过滤装置中的至少之一。
根据本发明实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法，通过将三价铁以易于过滤的针铁矿形式从第一滤液中去除，相比于现有技术中通过调整溶液的pH值将三价铁以氢氧化铁的形式去除，现有技术中因氢氧化铁容易产生胶体导致过滤困难，本发明可以很好的达到除铁的效果且便于操作；并且通过在常温下控制沉铁处理的pH值可以将第二滤液中的锰沉淀析出，同时保证第二滤液中的镁不发生沉淀；同时通过控制沉镁处理的pH值可以将第三滤液中的镁沉淀析出，同时保证第三滤液中的钙不发生沉淀；然后通过将碳酸盐与第四滤液进行反应，可将第四滤液中的钙沉淀析出。由此，该方法通过调节溶液的pH值，采用选择性沉淀的方法可实现铁锰镁钙的分离，达到高效回收二氧化钛熔盐氯化废盐中几乎所有的组分，且操作简单易行，分离所得的产品纯度高便于后续回收利用。
另外，根据本发明上述实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：(9)将第一水和所述含铁滤渣供给至所述含铁滤渣水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后含铁滤渣和第一水洗后液。由此，有利于提高含铁滤渣的品质。
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：(10)将第二水和所述含锰滤渣供给至所述含锰滤渣水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后含锰滤渣和第二水洗后液。由此，有利于提高含锰滤渣的品质。
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：(11)将第三水和所述氢氧化镁供给至所述氢氧化镁水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后氢氧化镁和第三水洗后液。由此，有利于提高氢氧化镁的品质。
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：(12)将第四水和所述碳酸钙供给至所述碳酸钙水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后碳酸钙和第四水洗后液。由此，有利于提高碳酸钙的品质。
在本发明的一些实施例中，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：(13)将所述第一水洗后液、所述第二水洗后液、所述第三水洗后液和所述第四水洗后液中的至少之一返回至步骤(2)中的所述酸溶-分离装置。由此，有利于水资源的循环利用，减少废水的产生。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统结构示意图；
图3是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统结构示意图；
图4是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统结构示意图；
图5是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统结构示意图；
图6是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统结构示意图；
图7是根据本发明一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法流程示意图；
图8是根据本发明再一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法流程示意图；
图9是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法流程示意图；
图10是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法流程示意图；
图11是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法流程示意图；
图12是根据本发明又一个实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种了处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：破碎装置100、酸溶-分离装置200、沉铁-过滤装置300、沉锰-过滤装置400、沉镁-过滤装置500、沉钙-过滤装置600、废液回收装置700和电解装置800。
根据本发明的实施例，破碎装置100具有二氧化钛熔盐氯化废盐入口101和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒出口102，且适于将二氧化钛熔盐氯化废盐进行破碎处理，以便得到二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒。由此，有利于增加二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的比表面积，从而提高后续酸溶处理的效率。具体的，二氧化钛熔盐氯化废盐为熔盐氯化法生产TiCl4过程中产生的废盐，其主要含有钠钙镁铁。
根据本发明的一个实施例，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的粒径并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的粒径可以为小于80目。发明人发现，采用本申请粒径范围的二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒可显著优于其他粒径提高后续酸溶处理的效率。
根据本发明的实施例，酸溶-分离装置200具有二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒入口201、水入口202、酸液入口203、第一滤液出口204和滤渣出口205，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒入口201与二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒出口102相连，且适于将水、酸液和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒进行搅拌酸溶和分离处理，以便得第一滤液和滤渣。发明人发现，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒在水和酸液的作用下，其中的铁、锰、镁和钙均可溶解到第一滤液中，由此，有利于后续对铁、锰、镁和钙的回收。具体的，酸溶-分离装置可以为酸溶装置和分离装置的联用装置，例如，酸溶装置可以为混合装置，分离装置可以为过滤装置。
根据本发明的一个实施例，水与二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的液固比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，水与二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的液固体积质量比可以为1：(3-6)L/kg。发明人发现，采用本发明提出的水与二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的液固比可以显著优于其他提高二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒中铁、锰、镁和钙的溶解效率，同时节约能耗。
根据本发明的再一个实施例，酸液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，酸液可以为选自盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸中的至少之一，优选盐酸。发明人发现，盐酸价格低廉，性质比硝酸和高氯酸稳定，而且当所加的酸液为盐酸时，可避免给第一滤液带入杂质，提高最终产品的纯度。
根据本发明的又一个实施例，第一滤液的pH值为2-3。发明人发现，中性溶液条件下，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒中的钙镁锰等的氯化物易吸水而发生水解，生成不溶性沉淀，不利于后续处理和回收，所以要将第一滤液的pH值调节到3以下。另一方面，在后期需要用碱液调节溶液的pH值以实现多组元溶液的选择性沉淀，如果第一滤液的pH值过低，后续将需要加入更多的碱液，不利操作且增加成本，所以第一滤液的pH也不宜过低，控制在2～3即可满足需要。
根据本发明的又一个实施例，该过程中，搅拌的条件并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，搅拌的转速可以为20-600r/min，时间可以为30-120min。发明人发现，搅拌转速过高，容易造成溶液飞溅，能耗也提高，而搅拌转速过低则不利于溶液成分的均匀化；同时酸洗时间过短不利于二氧化钛熔盐氯化废盐中可溶组分的充分溶出，过长则会将低处理效率。由此，采用本申请提出的搅拌转速和时间可以显著优于其他提高酸溶效率同时节约能耗。
根据本发明的实施例，沉铁-过滤装置300具有第一滤液入口301、氧化剂入口302、第一碱液入口303、第二滤液出口304和含铁滤渣出口305，第一滤液入口301与第一滤液出口204相连，且适于将氧化剂、第一碱液和第一滤液进行沉铁和过滤处理，以便得到第二滤液和含铁滤渣。具体的，沉铁-过滤装置可以为沉铁装置和过滤装置的联用装置，沉铁处理在内衬为塑料的沉铁装置中进行，首先将第一滤液加热到一定温度，然后向第一滤液中加入氧化剂，使得第一滤液中的二价铁氧化为三价铁，氧化剂的加入量可以根据第一滤液中二价铁的含量进行控制，最后在一定温度下通过添加第一碱液控制上述第一滤液与氧化剂的反应后液的pH值使得其生成针铁矿沉淀，同时防止锰沉淀，反应完全后，过滤即可得到第二滤液和含铁滤渣，含铁滤渣可以用于生产氧化铁红等铁系产品。发明人发现，通过将三价铁以易于过滤的针铁矿形式从第一滤液中去除，相比于现有技术中通过调整溶液的pH值将三价铁以氢氧化铁的形式去除，现有技术中因氢氧化铁容易产生胶体导致过滤困难，本发明可以很好的达到除铁的效果且便于操作。整个沉铁过程涉及的化学反应的反应式如下：
2Fe2++MnO2+4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O (1)
Fe3++2H2O＝FeOOH+3H+ (2)
针铁矿法沉铁的总反应式为：
2Fe2++MnO2+2H2O＝2FeOOH+2H++Mn2+ (3)
根据本发明的一个实施例，沉铁处理的条件并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，沉铁处理的温度可以为70-90摄氏度，时间可以为30-60min。发明人发现，若沉铁处理的温度过低，铁不易生成FeOOH沉淀，温度过高，则能耗偏高；若沉铁处理的时间过短，铁沉淀不完全，时间过长，则沉铁处理的效率降低。由此，采用本申请提出的沉铁处理的温度和时间可以显著优于其他提高沉铁处理的效率同时节约能耗。
根据本发明的再一个实施例，氧化剂的加入量并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，氧化剂的加入量可以为和亚铁离子反应的用量系数的1.2-1.5倍。发明人发现，氧化剂的加入量过多会大幅增加工艺的成本，过低则不利于溶液中Fe2+氧化为Fe3+并沉淀除去。由此，采用本申请提出的氧化剂的加入量可以显著优于其他提高沉铁处理的效率同时节约能耗。
根据本发明的又一个实施例，氧化剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，氧化剂可以为选自二氧化锰、双氧水和次氯酸钠溶液中的至少之一，优选二氧化锰。由此，既可以实现沉铁，将第一滤液中的铁以针铁矿的形式去除回收，且有较高的氧化效率，又不会给第二滤液带来杂质，加入的锰可在后续沉锰过程中从第二滤液中去除回收，实现了资源利用的最大化。
根据本发明的又一个实施例，第一碱液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，第一碱液可以为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的至少之一，优选氢氧化钠溶液。发明人发现，NaOH溶液相比KOH溶液更廉价易得，而且采用NaOH溶液还可以避免向体系中引入其他杂质离子，利于后续处理。
根据本发明的又一个实施例，沉铁处理过程的pH值并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，沉铁处理过程的pH值可以为2.5-3.5。发明人发现，在此pH值下有利于生成针铁矿，同时可防止溶液中的锰过早沉淀影响含铁滤渣的纯度。
根据本发明的实施例，沉锰-过滤装置400具有第二滤液入口401、第二碱液入口402、第三滤液出口403和含锰滤渣出口404，第二滤液入口401与第二滤液出口304相连，且适于将第二碱液和第二滤液进行沉锰和过滤处理，以便得到第三滤液和含锰滤渣。具体的，沉锰-过滤装置可以为沉锰装置和过滤装置的联用装置，先将第二滤液进行换热，待第二滤液降至常温时进行沉锰处理，即向第二滤液中加入第二碱液，通过调节第二滤液的pH值使第二滤液中的锰以氢氧化物的形式从溶液中析出，经过滤后得到第三滤液和含锰滤渣。发明人发现，常温下Mn(OH)2的Ksp＝1.9×10-13，Mn(OH)3的Ksp＝1×10-36，Mg(OH)2的Ksp＝6.0×10-10，三者差别非常显著，Ksp[Mn(OH)2]远远小于Ksp[Mg(OH)2]，因此，可以通过用第二碱液调节第二滤液的pH值就可以使溶液中的锰以氢氧化物的形式从溶液中优先沉淀析出，同时保证镁不发生沉淀，溶液pH的具体范围由溶液中的Mn和Mg的含量决定。所得的含锰滤渣的主要成分是Mn(OH)2和/或Mn(OH)3，可以作为提锰原料。沉锰处理涉及的主要化学反应的反应式有：
Mn2++2OH-＝Mn(OH)2 (4)
Mn3++3OH-＝Mn(OH)3 (5)
根据本发明的一个实施例，沉锰处理的温度为常温。发明人发现，常温下Mn(OH)2的Ksp＝1.9×10-13，Mn(OH)3的Ksp＝1×10-36，Mg(OH)2的Ksp＝6.0×10-10，三者差别非常显著，Ksp[Mn(OH)2]远远小于Ksp[Mg(OH)2]，因此，可以通过用第二碱液调节第二滤液的pH值就可以使溶液中的锰以氢氧化物的形式从溶液中优先沉淀析出，同时保证镁不发生沉淀。
根据本发明的再一个实施例，第二碱液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，第二碱液可以为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的至少之一，优选氢氧化钠溶液。发明人发现，NaOH溶液相比KOH溶液更廉价易得，而且采用NaOH溶液还可以避免向体系中引入其他杂质离子，利于后续处理。
根据本发明的实施例，沉镁-过滤装置500具有第三滤液入口501、第三碱液入口502、第四滤液出口503和氢氧化镁出口504，第三滤液入口501与第三滤液出口403相连，且适于将第三碱液和第三滤液进行沉镁和过滤处理，以便得到第四滤液和氢氧化镁。具体的，沉镁-过滤装置可以为沉镁装置和过滤装置的联用装置，用第三碱液调节第三滤液的pH值，使得第三滤液中的镁沉淀析出，经过滤后得到第四滤液和氢氧化镁。发明人发现，Mg(OH)2的Ksp＝6.0×10-10，Ca(OH)2的Ksp＝5.5×10-6，两者的溶度积差别很显著，因此可以采用调节溶液pH的方法实现镁优先于钙发生沉淀。在用第三碱液调整第三滤液的pH时，具体的pH范围由第三滤液中的Mg含量决定，并防止钙过早沉淀，影响氢氧化镁的纯度，所得的氢氧化镁可用于制作镁系阻燃材料。
根据本发明的一个实施例，第三碱液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，第三碱液可以为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的至少之一，优选氢氧化钠溶液。发明人发现，NaOH溶液相比KOH溶液更廉价易得，而且采用NaOH溶液还可以避免向体系中引入其他杂质离子，利于后续处理。
根据本发明的实施例，沉钙-过滤装置600具有第四滤液入口601、碳酸盐入口602、第五滤液出口603和碳酸钙出口604，第四滤液入口601与第四滤液出口503相连，且适于将碳酸盐和第四滤液进行沉钙和过滤处理，以便得到第五滤液和碳酸钙。具体的，沉钙-过滤装置可以为沉钙装置和过滤装置的联用装置，向第四滤液中加入碳酸盐，第四滤液中的钙以碳酸钙微粉的形式沉淀析出，得到第五滤液和碳酸钙。
根据本发明的一个实施例，碳酸盐可以为碳酸钠。由此，可显著提高第四滤液中钙的析出效率，同时可避免给第五滤液带去杂质。
根据本发明的再一个实施例，碳酸盐与第四滤液的混合质量比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，发明人发现，碳酸盐的加入量由第四滤液中钙的含量确定，如果加入的量过多，则造成碳酸盐的浪费，同时给第五滤液带去过多的杂质，而如果加入的量过少，则第四滤液中的钙无法析出完全，也会影响第五滤液的品质。
根据本发明的实施例，废液回收装置700具有第五滤液入口701、盐酸入口702和氯化钠溶液出口703，第五滤液入口701与第五滤液出口603相连，且适于将盐酸和第五滤液进行废液回收处理，以便得到氯化钠溶液。发明人发现，用盐酸处理第五滤液，可以中和第五滤液中残余的碳酸钠，由此，有利于提高所得氯化钠溶液的品质。
根据本发明的一个实施例，盐酸与第五滤液的混合质量比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，发明人发现，盐酸的加入量与第五滤液中残余碳酸钠的含量有关，用盐酸将氯化钠溶液的pH值调节到7即可。
根据本发明的实施例，电解装置800具有氯化钠溶液入口801、氢氧化钠溶液出口802、氯气出口803和氢气出口804，氯化钠溶液入口801与氯化钠溶液出口703相连，氢氧化钠溶液出口802与第一碱液入口303、第二碱液入口402和第三碱液入口502中的至少之一相连，且适于将氯化钠进行电解处理，以便得到氢氧化钠溶液、氯气和氢气，并将氢氧化钠溶液供给至沉铁-过滤装置、沉锰-过滤装置、沉镁-过滤装置和沉钙-过滤装置中的至少之一。发明人发现，经废液回收装置用盐酸处理之后的氯化钠溶液是高浓度的氯化钠溶液，可直接用于氯碱工业，且经电解所得的氢氧化钠溶液可回用于沉铁-过滤装置、沉锰-过滤装置、沉镁-过滤装置和沉钙-过滤装置中的至少之一作为调节pH值的碱液使用，所得的氯气也可返回熔盐氯化炉。整个工艺操作简单，成本低廉，只产生少量无害废渣，对环境友好。
根据本发明实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，通过将三价铁以易于过滤的针铁矿形式从第一滤液中去除，相比于现有技术中通过调整溶液的pH值将三价铁以氢氧化铁的形式去除，现有技术中因氢氧化铁容易产生胶体导致过滤困难，本发明可以很好的达到除铁的效果且便于操作；并且通过在常温下控制沉铁处理的pH值可以将第二滤液中的锰沉淀析出，同时保证第二滤液中的镁不发生沉淀；同时通过控制沉镁处理的pH值可以将第三滤液中的镁沉淀析出，同时保证第三滤液中的钙不发生沉淀；然后通过将碳酸盐与第四滤液进行反应，可将第四滤液中的钙沉淀析出。由此，该系统通过调节溶液的pH值，采用选择性沉淀的方法可实现铁锰镁钙的分离，达到高效回收二氧化钛熔盐氯化废盐中几乎所有的组分，且操作简单易行，分离所得的产品纯度高便于后续回收利用。
根据本发明的实施例，参考图2，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：含铁滤渣水洗装置900。
根据本发明的实施例，含铁滤渣水洗装置900具有含铁滤渣入口901、第一水入口902、水洗后含铁滤渣出口903和第一水洗后液出口904，含铁滤渣入口901与含铁滤渣出口305相连，且适于将第一水和含铁滤渣进行水洗处理，以便得到水洗后含铁滤渣和第一水洗后液。发明人发现，通过将含铁滤渣进行水洗，可显著提高含铁滤渣的品质，且水洗后含铁滤渣可用于生产氧化铁红等铁系产品。
根据本发明的实施例，参考图3，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：含锰滤渣水洗装置1000。
根据本发明的实施例，含锰滤渣水洗装置1000具有含锰滤渣入口1001、第二水入口1002、水洗后含锰滤渣出口1003和第二水洗后液出口1004，含锰滤渣入口1001与含锰滤渣出口404相连，且适于将第二水和含锰滤渣进行水洗处理，以便得到水洗后含锰滤渣和第二水洗后液。发明人发现，通过将含锰滤渣进行水洗，可显著提高含锰滤渣的品质，且水洗后含锰滤渣的主要成分是Mn(OH)2和/或Mn(OH)3，可以作为提锰原料。
根据本发明的实施例，参考图4，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：氢氧化镁水洗装置1100。
根据本发明的实施例，氢氧化镁水洗装置1100具有氢氧化镁入口1101、第三水入口1102、水洗后氢氧化镁出口1103和第三水洗后液出口1104，氢氧化镁入口1101与氢氧化镁出口504相连，且适于将第三水和氢氧化镁进行水洗处理，以便得到水洗后氢氧化镁和第三水洗后液。发明人发现，通过将氢氧化镁进行水洗，可显著提高氢氧化镁的纯度，且水洗后氢氧化镁可以用于制作镁系阻燃材料。
根据本发明的实施例，参考图5，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统进一步包括：碳酸钙水洗装置1200。
根据本发明的实施例，碳酸钙水洗装置1200具有碳酸钙入口1201、第四水入口1202、水洗后碳酸钙出口1203和第四水洗后液出口1204，碳酸钙入口1201与碳酸钙出口604相连，且适于将第四水和碳酸钙进行水洗处理，以便得到水洗后碳酸钙和第四水洗后液。由此，有利于提高碳酸钙的品质。发明人发现，通过将碳酸钙进行水洗，可显著提高碳酸钙的纯度，得到水洗后碳酸钙，即碳酸钙微粉。
根据本发明的实施例，参考图6，水入口202与第一水洗后液出口904、第二水洗后液出口1004、第三水洗后液出口1104和第四水洗后液出口1204中的至少之一相连，且适于将第一水洗后液、第二水洗后液、第三水洗后液和第四水洗后液中的至少之一返回至酸溶-分离装置。由此，有利于水资源的循环利用，减少废水的产生。
根据本发明的实施例，本发明提出的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统至少具有下述优点之一：
根据本发明提出的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，通过将三价铁以易于过滤的针铁矿形式从第一滤液中去除，相比于现有技术中通过调整溶液的pH值将三价铁以氢氧化铁的形式去除，现有技术中因氢氧化铁容易产生胶体导致过滤困难，本发明可以很好的达到除铁的效果且便于操作；
根据本发明提出的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，通过调节溶液的pH值，采用选择性沉淀的方法可实现铁锰镁钙的分离，达到高效回收二氧化钛熔盐氯化废盐中几乎所有的组分，且操作简单易行，分离所得的产品纯度高便于后续回收利用；
根据本发明提出的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，第五滤液是高浓度氯化钠溶液，用盐酸中和至pH＝7后可供给至氯碱工业，产出的NaOH溶液可再次用于选择性沉淀，产出的氯气可返回熔盐氯化炉。整个工艺操作简单，成本低廉，几乎不产生废水，只产生少量无害废渣，环境友好。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法，根据本发明的实施例，参考图7，该方法包括：
S100：将二氧化钛熔盐氯化废盐供给至破碎装置中进行破碎处理
该步骤中，将二氧化钛熔盐氯化废盐供给至破碎装置中进行破碎处理，以便得到二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒。由此，有利于增加二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的比表面积，从而提高后续酸溶处理的效率。具体的，二氧化钛熔盐氯化废盐为熔盐氯化法生产TiCl4过程中产生的废盐，其主要含有钠钙镁铁。
根据本发明的一个实施例，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的粒径并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的粒径可以为小于80目。发明人发现，采用本申请粒径范围的二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒可显著优于其他粒径提高后续酸溶处理的效率。
S200：将水、酸液和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒供给至酸溶-分离装置中进行搅拌酸溶和分离处理
该步骤中，将水、酸液和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒供给至酸溶-分离装置中进行搅拌酸溶和分离处理，以便得第一滤液和滤渣。发明人发现，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒在水和酸液的作用下，其中的铁、锰、镁和钙均可溶解到第一滤液中，由此，有利于后续对铁、锰、镁和钙的回收。
根据本发明的一个实施例，水与二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的液固比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，水与二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的液固体积质量比可以为1：(3-6)L/kg。发明人发现，采用本发明提出的水与二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒的液固比可以显著优于其他提高二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒中铁、锰、镁和钙的溶解效率，同时节约能耗。
根据本发明的再一个实施例，酸液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，酸液可以为选自盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸中的至少之一，优选盐酸。发明人发现，盐酸价格低廉，性质比硝酸和高氯酸稳定，而且当所加的酸液为盐酸时，可避免给第一滤液带入杂质，提高最终产品的纯度。
根据本发明的又一个实施例，第一滤液的pH值为2-3。发明人发现，中性溶液条件下，二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒中的钙镁锰等的氯化物易吸水而发生水解，生成不溶性沉淀，不利于后续处理和回收，所以要将第一滤液的pH值调节到3以下。另一方面，在后期需要用碱液调节溶液的pH值以实现多组元溶液的选择性沉淀，如果第一滤液的pH值过低，后续将需要加入更多的碱液，不利操作且增加成本，所以第一滤液的pH也不宜过低，控制在2～3即可满足需要。
根据本发明的又一个实施例，该过程中，搅拌的条件并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，搅拌的转速可以为20-600r/min，时间可以为30-120min。发明人发现，搅拌转速过高，容易造成溶液飞溅，能耗也提高，而搅拌转速过低则不利于溶液成分的均匀化；同时酸洗时间过短不利于二氧化钛熔盐氯化废盐中可溶组分的充分溶出，过长则会将低处理效率。由此，采用本申请提出的搅拌转速和时间可以显著优于其他提高酸溶效率同时节约能耗。
S300：将氧化剂、第一碱液和第一滤液供给至沉铁-过滤装置中进行沉铁和过滤处理
该步骤中，将氧化剂、第一碱液和第一滤液供给至沉铁-过滤装置中进行沉铁和过滤处理，以便得到第二滤液和含铁滤渣。具体的，沉铁处理在内衬为塑料的沉铁装置中进行，首先将第一滤液加热到一定温度，然后向第一滤液中加入氧化剂，使得第一滤液中的二价铁氧化为三价铁，氧化剂的加入量可以根据第一滤液中二价铁的含量进行控制，最后在一定温度下通过添加第一碱液控制上述第一滤液与氧化剂的反应后液的pH值使得其生成针铁矿沉淀，同时防止锰沉淀，反应完全后，过滤即可得到第二滤液和含铁滤渣，含铁滤渣可以用于生产氧化铁红等铁系产品。发明人发现，通过将三价铁以易于过滤的针铁矿形式从第一滤液中去除，相比于现有技术中通过调整溶液的pH值将三价铁以氢氧化铁的形式去除，现有技术中因氢氧化铁容易产生胶体导致过滤困难，本发明可以很好的达到除铁的效果且便于操作。整个沉铁过程涉及的化学反应的反应式如下：
2Fe2++MnO2+4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O (1)
Fe3++2H2O＝FeOOH+3H+ (2)
针铁矿法沉铁的总反应式为：
2Fe2++MnO2+2H2O＝2FeOOH+2H++Mn2+ (3)
根据本发明的一个实施例，沉铁处理的条件并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，沉铁处理的温度可以为70-90摄氏度，时间可以为30-60min。发明人发现，若沉铁处理的温度过低，铁不易生成FeOOH沉淀，温度过高，则能耗偏高；若沉铁处理的时间过短，铁沉淀不完全，时间过长，则沉铁处理的效率降低。由此，采用本申请提出的沉铁处理的温度和时间可以显著优于其他提高沉铁处理的效率同时节约能耗。
根据本发明的再一个实施例，氧化剂的加入量并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，氧化剂的加入量可以为和亚铁离子反应的用量系数的1.2-1.5倍。发明人发现，氧化剂的加入量过多会大幅增加工艺的成本，过低则不利于溶液中Fe2+氧化为Fe3+并沉淀除去。由此，采用本申请提出的氧化剂的加入量可以显著优于其他提高沉铁处理的效率同时节约能耗。
根据本发明的又一个实施例，氧化剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，氧化剂可以为选自二氧化锰、双氧水和次氯酸钠溶液中的至少之一，优选二氧化锰。由此，既可以实现沉铁，将第一滤液中的铁以针铁矿的形式去除回收，且有较高的氧化效率，又不会给第二滤液带来杂质，加入的锰可在后续沉锰过程中从第二滤液中去除回收，实现了资源利用的最大化。
根据本发明的又一个实施例，第一碱液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，第一碱液可以为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的至少之一，优选氢氧化钠溶液。发明人发现，NaOH溶液相比KOH溶液更廉价易得，而且采用NaOH溶液还可以避免向体系中引入其他杂质离子，利于后续处理。
根据本发明的又一个实施例，沉铁处理过程的pH值并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，沉铁处理过程的pH值可以为2.5-3.5。发明人发现，在此pH值下有利于生成针铁矿，同时可防止溶液中的锰过早沉淀影响含铁滤渣的纯度。
S400：将第二碱液和第二滤液供给至沉锰-过滤装置中进行沉锰和过滤处理
该步骤中，将第二碱液和第二滤液供给至沉锰-过滤装置中进行沉锰和过滤处理，以便得到第三滤液和含锰滤渣。具体的，先将第二滤液进行换热，待第二滤液降至常温时进行沉锰处理，即向第二滤液中加入第二碱液，通过调节第二滤液的pH值使第二滤液中的锰以氢氧化物的形式从溶液中析出，经过滤后得到第三滤液和含锰滤渣。发明人发现，常温下Mn(OH)2的Ksp＝1.9×10-13，Mn(OH)3的Ksp＝1×10-36，Mg(OH)2的Ksp＝6.0×10-10，三者差别非常显著，Ksp[Mn(OH)2]远远小于Ksp[Mg(OH)2]，因此，可以通过用第二碱液调节第二滤液的pH值就可以使溶液中的锰以氢氧化物的形式从溶液中优先沉淀析出，同时保证镁不发生沉淀，溶液pH的具体范围由溶液中的Mn和Mg的含量决定。所得的含锰滤渣的主要成分是Mn(OH)2和/或Mn(OH)3，可以作为提锰原料。沉锰处理涉及的主要化学反应的反应式有：
Mn2++2OH-＝Mn(OH)2 (4)
Mn3++3OH-＝Mn(OH)3 (5)
根据本发明的一个实施例，沉锰处理的温度为常温。发明人发现，常温下Mn(OH)2的Ksp＝1.9×10-13，Mn(OH)3的Ksp＝1×10-36，Mg(OH)2的Ksp＝6.0×10-10，三者差别非常显著，Ksp[Mn(OH)2]远远小于Ksp[Mg(OH)2]，因此，可以通过用第二碱液调节第二滤液的pH值就可以使溶液中的锰以氢氧化物的形式从溶液中优先沉淀析出，同时保证镁不发生沉淀。
根据本发明的再一个实施例，第二碱液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，第二碱液可以为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的至少之一，优选氢氧化钠溶液。发明人发现，NaOH溶液相比KOH溶液更廉价易得，而且采用NaOH溶液还可以避免向体系中引入其他杂质离子，利于后续处理。
S500：将第三碱液和第三滤液供给至沉镁-过滤装置中进行沉镁和过滤处理
该步骤中，将第三碱液和第三滤液供给至沉镁-过滤装置中进行沉镁和过滤处理，以便得到第四滤液和氢氧化镁。具体的，用第三碱液调节第三滤液的pH值，使得第三滤液中的镁沉淀析出，经过滤后得到第四滤液和氢氧化镁。发明人发现，Mg(OH)2的Ksp＝6.0×10-10，Ca(OH)2的Ksp＝5.5×10-6，两者的溶度积差别很显著，因此可以采用调节溶液pH的方法实现镁优先于钙发生沉淀。在用第三碱液调整第三滤液的pH时，具体的pH范围由第三滤液中的Mg含量决定，并防止钙过早沉淀，影响氢氧化镁的纯度，所得的氢氧化镁可用于制作镁系阻燃材料。
根据本发明的一个实施例，第三碱液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，第三碱液可以为氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的至少之一，优选氢氧化钠溶液。发明人发现，NaOH溶液相比KOH溶液更廉价易得，而且采用NaOH溶液还可以避免向体系中引入其他杂质离子，利于后续处理。
S600：将碳酸盐和第四滤液供给至沉钙-过滤装置中进行沉钙和过滤处理
该步骤中，将碳酸盐和第四滤液供给至沉钙-过滤装置中进行沉钙和过滤处理，以便得到第五滤液和碳酸钙。具体的，向第四滤液中加入碳酸盐，第四滤液中的钙以碳酸钙微粉的形式沉淀析出，得到第五滤液和碳酸钙。
根据本发明的一个实施例，碳酸盐可以为碳酸钠。由此，可显著提高第四滤液中钙的析出效率，同时可避免给第五滤液带去杂质。
根据本发明的再一个实施例，碳酸盐与第四滤液的混合质量比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，发明人发现，碳酸盐的加入量由第四滤液中钙的含量确定，如果加入的量过多，则造成碳酸盐的浪费，同时给第五滤液带去过多的杂质，而如果加入的量过少，则第四滤液中的钙无法析出完全，也会影响第五滤液的品质。
S700：将盐酸和第五滤液供给至废液回收装置中进行废液回收处理
该步骤中，将盐酸和第五滤液供给至废液回收装置中进行废液回收处理，以便得到氯化钠溶液。发明人发现，用盐酸处理第五滤液，可以中和第五滤液中残余的碳酸钠，由此，有利于提高所得氯化钠溶液的品质。
根据本发明的一个实施例，盐酸与第五滤液的混合质量比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，发明人发现，盐酸的加入量与第五滤液中残余碳酸钠的含量有关，用盐酸将氯化钠溶液的pH值调节到7即可。
S800：将氯化钠供给至电解装置中进行电解处理
该步骤中，将氯化钠供给至电解装置中进行电解处理，以便得到氢氧化钠溶液、氯气和氢气，并将氢氧化钠溶液供给至S300中的沉铁-过滤装置、S400中的沉锰-过滤装置、S500中的沉镁-过滤装置和S600中的沉钙-过滤装置中的至少之一。发明人发现，经废液回收装置用盐酸处理之后的氯化钠溶液是高浓度的氯化钠溶液，可直接用于氯碱工业，且经电解所得的氢氧化钠溶液可回用于沉铁-过滤装置、沉锰-过滤装置、沉镁-过滤装置和沉钙-过滤装置中的至少之一作为调节pH值的碱液使用，所得的氯气也可返回熔盐氯化炉。整个工艺操作简单，成本低廉，只产生少量无害废渣，对环境友好。
根据本发明实施例的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法，通过将三价铁以易于过滤的针铁矿形式从第一滤液中去除，相比于现有技术中通过调整溶液的pH值将三价铁以氢氧化铁的形式去除，现有技术中因氢氧化铁容易产生胶体导致过滤困难，本发明可以很好的达到除铁的效果且便于操作；并且通过在常温下控制沉铁处理的pH值可以将第二滤液中的锰沉淀析出，同时保证第二滤液中的镁不发生沉淀；同时通过控制沉镁处理的pH值可以将第三滤液中的镁沉淀析出，同时保证第三滤液中的钙不发生沉淀；然后通过将碳酸盐与第四滤液进行反应，可将第四滤液中的钙沉淀析出。由此，该方法通过调节溶液的pH值，采用选择性沉淀的方法可实现铁锰镁钙的分离，达到高效回收二氧化钛熔盐氯化废盐中几乎所有的组分，且操作简单易行，分离所得的产品纯度高便于后续回收利用。
根据本发明的实施例，参考图8，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：
S900：将第一水和含铁滤渣供给至含铁滤渣水洗装置中进行水洗处理
该步骤中，将第一水和含铁滤渣供给至含铁滤渣水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后含铁滤渣和第一水洗后液。发明人发现，通过将含铁滤渣进行水洗，可显著提高含铁滤渣的品质，且水洗后含铁滤渣可用于生产氧化铁红等铁系产品。
根据本发明的实施例，参考图9，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：
S1000：将第二水和含锰滤渣供给至含锰滤渣水洗装置中进行水洗处理
该步骤中，将第二水和含锰滤渣供给至含锰滤渣水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后含锰滤渣和第二水洗后液。发明人发现，通过将含锰滤渣进行水洗，可显著提高含锰滤渣的品质，且水洗后含锰滤渣的主要成分是Mn(OH)2和/或Mn(OH)3，可以作为提锰原料。
根据本发明的实施例，参考图10，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：
S1100：将第三水和氢氧化镁供给至氢氧化镁水洗装置中进行水洗处理
该步骤中，将第三水和氢氧化镁供给至氢氧化镁水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后氢氧化镁和第三水洗后液。发明人发现，通过将氢氧化镁进行水洗，可显著提高氢氧化镁的纯度，且水洗后氢氧化镁可以用于制作镁系阻燃材料。
根据本发明的实施例，参考图11，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：
S1200：将第四水和碳酸钙供给至碳酸钙水洗装置中进行水洗处
该步骤中，将第四水和碳酸钙供给至碳酸钙水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后碳酸钙和第四水洗后液。发明人发现，通过将碳酸钙进行水洗，可显著提高碳酸钙的纯度，得到水洗后碳酸钙，即碳酸钙微粉。
根据本发明的实施例，参考图12，上述处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进一步包括：将第一水洗后液、第二水洗后液、第三水洗后液和第四水洗后液中的至少之一返回至S200中的酸溶-分离装置。由此，有利于水资源的循环利用，减少废水的产生。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
典型的二氧化钛熔盐氯化废盐的成分如表1所示。需要说明的是，因生产条件不同，各组分的含量存在波动。以下只是以此为例对本发明给出的处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法进行介绍，本发明的适用范围包括但不限于表1的成分。
表1二氧化钛熔盐氯化废盐的典型成分(示例)
组分 Al2O3 Fe SiO2 Ca TiO2 Mg Mn C Cl Na
含量/wt％ 1.41 13.6 5.7 3.36 1.95 3.96 2.88 16.46 37.7 9.26
实施例1
(1)破碎：将二氧化钛熔盐氯化废盐进行破碎处理，得到粒径小于80目的二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒。
(2)酸溶-分离：将水和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒按照液固体积质量比1：4混合，得到的二氧化钛熔盐氯化废盐溶液的成分如表2所示，并向其中加入盐酸调整溶液pH＝2，搅拌转速为20-600r/min，时间为30-120min，得到100L第一滤液和滤渣。
(3)沉铁-过滤：将第一滤液加热到80摄氏度，向其中加入理论量1.2倍的MnO2，质量为824.76g。搅拌转速200转/min，用浓度为10-60vt％的氢氧化钠溶液将混合液的pH调至3.0，保温静置30min后过滤，得到第二滤液和含铁滤渣，含铁滤渣用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后含铁滤渣可用于生产铁系颜料，分析表明，滤液中TFe<1mg/L。
(4)沉锰-过滤：将第二滤液冷却到室温，其中Fe3+含量低于1mg/L，Mn2+含量为0.273mol/L，在搅拌转速为300转/min的条件下，用浓度为10-60vt％的氢氧化钠溶液将混合液的pH调至7.92～9.3，静置30min，能够充分沉淀锰，同时镁不发生沉淀，实现了溶液中的锰和其它组分的充分分离，经过滤后得到第三滤液和含锰滤渣，含锰滤渣用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后含锰滤渣可以作为提锰的原料。
(5)沉镁-过滤：在搅拌转速为350转/min的条件下，用氢氧化钠溶液将第三滤液的pH调整到11.4～11.6，可保证Mg2+充分沉淀而Ca2+不会生成Ca(OH)2沉淀，混合体系静置15min后过滤，得到第四滤液和氢氧化镁，氢氧化镁用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后氢氧化镁可用于制作镁系阻燃剂。
(6)沉钙-过滤：向第四滤液中添加理论量1.02倍的Na2CO3，质量为3243.6g，搅拌5min之后静置20min过滤，得到第五滤液和碳酸钙，碳酸钙用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后碳酸钙为CaCO3微粉，具有广泛用途。
(7)废液回收：第五滤液是高浓度NaCl溶液，用盐酸中和至pH＝7之后得到氯化钠溶液。
(8)电解：氯化钠溶液可以作为氯碱工业的原料，将氯化钠溶液进行电解后可得到氢氧化钠溶液、氯气和氢气，且所得的氢氧化钠溶液可返回至沉铁处理、沉锰处理、沉镁处理和沉钙处理工序中的至少之一。
表2二氧化钛熔盐氯化废盐溶液的成分
元素 Ca Mg Fe Mn Na Cl
含量(g/L) 12.35 14.33 8.87 10.65 67.44 142.2
含量(mol/L) 0.309 0.597 0.158 0.194 2.932 4.006
实施例2
(1)破碎：将二氧化钛熔盐氯化废盐进行破碎处理，得到粒径小于80目的二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒。
(2)酸溶-分离：将水和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒按照液固体积质量比1：3混合，得到的二氧化钛熔盐氯化废盐溶液的成分如表3所示，并向其中加入盐酸调整溶液pH＝2，搅拌转速为20-600r/min，时间为30-120min，得到100L第一滤液和滤渣。
(3)沉铁-过滤：将第一滤液加热到90摄氏度，向其中加入理论量1.2倍的MnO2，质量为719.61g。搅拌转速200转/min，用浓度为10-60vt％的氢氧化钠溶液将混合液的pH调至3.0，保温静置30min后过滤，得到第二滤液和含铁滤渣，含铁滤渣用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后含铁滤渣可用于生产铁系颜料，分析表明，滤液中TFe<1mg/L。
(4)沉锰-过滤：将第二滤液冷却到室温，其中Mn2+含量为0.3mol/L，在搅拌转速为300转/min的条件下，用浓度为10-60vt％的氢氧化钠溶液将混合液的pH调至9.2～9.4之间，静置30min，能够充分沉淀锰，同时镁不发生沉淀，实现了溶液中的锰和其它组分的充分分离，经过滤后得到第三滤液和含锰滤渣，含锰滤渣用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后含锰滤渣可以作为提锰的原料。
(5)沉镁-过滤：在搅拌转速为400转/min的条件下，用氢氧化钠溶液将第三滤液的pH调整到11.4～11.6，可保证Mg2+充分沉淀而Ca2+不会生成Ca(OH)2沉淀，混合体系静置15min后过滤，得到第四滤液和氢氧化镁，氢氧化镁用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后氢氧化镁可用于制作镁系阻燃剂。
(6)沉钙-过滤：向第四滤液中添加理论量1.02倍的Na2CO3，质量为2968g，搅拌5min之后静置20min过滤，得到第五滤液和碳酸钙，碳酸钙用水冲洗，洗水返回废盐酸溶工序，水洗后碳酸钙为CaCO3微粉，具有广泛用途。
(7)废液回收：第五滤液是高浓度NaCl溶液，用盐酸中和至pH＝7之后得到氯化钠溶液。
(8)电解：氯化钠溶液可以作为氯碱工业的原料，将氯化钠溶液进行电解后可得到氢氧化钠溶液、氯气和氢气，且所得的氢氧化钠溶液可返回至沉铁处理、沉锰处理、沉镁处理和沉钙处理工序中的至少之一。
表3二氧化钛熔盐氯化废盐溶液的成分
元素 Ca Mg Fe Mn Na Cl
含量(g/L) 11.2 12.2 7.72 12.2 62.56 138.76
含量(mol/L) 0.28 0.5083 0.1379 0.2218 2.72 3.909
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种处理二氧化钛熔盐氯化废盐的系统，其特征在于，包括：
破碎装置，所述破碎装置具有二氧化钛熔盐氯化废盐入口和二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒出口；
酸溶-分离装置，所述酸溶-分离装置具有二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒入口、水入口、酸液入口、第一滤液出口和滤渣出口，所述二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒入口与所述二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒出口相连；
沉铁-过滤装置，所述沉铁-过滤装置具有第一滤液入口、氧化剂入口、第一碱液入口、第二滤液出口和含铁滤渣出口，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连；
沉锰-过滤装置，所述沉锰-过滤装置具有第二滤液入口、第二碱液入口、第三滤液出口和含锰滤渣出口，所述第二滤液入口与所述第二滤液出口相连；
沉镁-过滤装置，所述沉镁-过滤装置具有第三滤液入口、第三碱液入口、第四滤液出口和氢氧化镁出口，所述第三滤液入口与所述第三滤液出口相连；
沉钙-过滤装置，所述沉钙-过滤装置具有第四滤液入口、碳酸盐入口、第五滤液出口和碳酸钙出口，所述第四滤液入口与所述第四滤液出口相连；
废液回收装置，所述废液回收装置具有第五滤液入口、盐酸入口和氯化钠溶液出口，所述第五滤液入口与所述第五滤液出口相连；
电解装置，所述电解装置具有氯化钠溶液入口、氢氧化钠溶液出口、氯气出口和氢气出口，所述氯化钠溶液入口与所述氯化钠溶液出口相连，所述氢氧化钠溶液出口与所述第一碱液入口、所述第二碱液入口和所述第三碱液入口中的至少之一相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
含铁滤渣水洗装置，所述含铁滤渣水洗装置具有含铁滤渣入口、第一水入口、水洗后含铁滤渣出口和第一水洗后液出口，所述含铁滤渣入口与所述含铁滤渣出口相连；
任选的，所述系统进一步包括：
含锰滤渣水洗装置，所述含锰滤渣水洗装置具有含锰滤渣入口、第二水入口、水洗后含锰滤渣出口和第二水洗后液出口，所述含锰滤渣入口与所述含锰滤渣出口相连。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包括：
氢氧化镁水洗装置，所述氢氧化镁水洗装置具有氢氧化镁入口、第三水入口、水洗后氢氧化镁出口和第三水洗后液出口，所述氢氧化镁入口与所述氢氧化镁出口相连；
任选的，所述系统进一步包括：
碳酸钙水洗装置，所述碳酸钙水洗装置具有碳酸钙入口、第四水入口、水洗后碳酸钙出口和第四水洗后液出口，所述碳酸钙入口与所述碳酸钙出口相连。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述水入口与所述第一水洗后液出口、所述第二水洗后液出口、所述第三水洗后液出口和所述第四水洗后液出口中的至少之一相连。
5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的系统处理二氧化钛熔盐氯化废盐的方法，其特征在于，包括：
(1)将二氧化钛熔盐氯化废盐供给至所述破碎装置中进行破碎处理，以便得到二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒；
(2)将水、酸液和所述二氧化钛熔盐氯化废盐颗粒供给至所述酸溶-分离装置中进行搅拌酸溶和分离处理，以便得第一滤液和滤渣；
(3)将氧化剂、第一碱液和所述第一滤液供给至所述沉铁-过滤装置中进行沉铁和过滤处理，以便得到第二滤液和含铁滤渣；
(4)将第二碱液和所述第二滤液供给至所述沉锰-过滤装置中进行沉锰和过滤处理，以便得到第三滤液和含锰滤渣；
(5)将第三碱液和所述第三滤液供给至所述沉镁-过滤装置中进行沉镁和过滤处理，以便得到第四滤液和氢氧化镁；
(6)将碳酸盐和所述第四滤液供给至所述沉钙-过滤装置中进行沉钙和过滤处理，以便得到第五滤液和碳酸钙；
(7)将盐酸和所述第五滤液供给至所述废液回收装置中进行废液回收处理，以便得到氯化钠溶液；
(8)将所述氯化钠供给至所述电解装置中进行电解处理，以便得到氢氧化钠溶液、氯气和氢气，并将所述氢氧化钠溶液供给至步骤(3)中的所述沉铁-过滤装置、步骤(4)中的所述沉锰-过滤装置、步骤(5)中的所述沉镁-过滤装置和步骤(6)中的所述沉钙-过滤装置中的至少之一。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(9)将第一水和所述含铁滤渣供给至所述含铁滤渣水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后含铁滤渣和第一水洗后液；
任选的，所述方法进一步包括：
(10)将第二水和所述含锰滤渣供给至所述含锰滤渣水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后含锰滤渣和第二水洗后液。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(11)将第三水和所述氢氧化镁供给至所述氢氧化镁水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后氢氧化镁和第三水洗后液；
任选的，所述方法进一步包括：
(12)将第四水和所述碳酸钙供给至所述碳酸钙水洗装置中进行水洗处理，以便得到水洗后碳酸钙和第四水洗后液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(13)将所述第一水洗后液、所述第二水洗后液、所述第三水洗后液和所述第四水洗后液中的至少之一返回至步骤(2)中的所述酸溶-分离装置。
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