CN108793265A

CN108793265A - 一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺

Info

Publication number: CN108793265A
Application number: CN201810753960.3A
Authority: CN
Inventors: 仝宇; 杨颖辉; 宋代磊; 王维海; 徐琳
Original assignee: YUXING CHEMICAL CO Ltd JINAN
Current assignee: YUXING CHEMICAL CO Ltd JINAN
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2018-11-13

Abstract

本发明公开了一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺，能够有效利用当前硫酸钛白废酸浓缩酸渣生产饲料级的一水硫酸亚铁，减少浓缩废酸渣的排放、节省环保处理费用。本发明采用的一个技术方案是：废酸浓缩酸渣和甲苯、稀盐酸、苯、乙醇、稀硫酸、甲醇、苯乙烯、氯仿、硝酸、丙烯酸、三乙醇胺中的一种或多种混合溶剂进行浸取反应，经过滤、洗涤、转晶反应、再次过滤、干燥，即为一水硫酸亚铁成品，总收率约为85%。本发明的有益效果是利用硫酸钛白废酸浓缩酸渣成功制备饲料级一水硫酸亚铁，减少废渣处理的原料成本和操作费用。

Description

一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺

技术领域

本发明属于硫酸法生产钛白粉技术领域，具体涉及一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺。

背景技术

目前世界上，钛白粉（TiO₂）的生产工艺主要是氯化法钛白和硫酸法钛白两种。硫酸法生产钛白粉已经有着90年的历史，因其工艺路线成熟，设备装置强度要求低，对原料的品位要求低，同时可以生产锐钛和金红石两种晶型的钛白粉，至今钛白硫酸法仍然有着强大活力，将和氯化法互相补充、长期共存。目前硫酸法生产钛白行业，黑钛液水解工艺生产偏钛酸的同时，会产生大量的硫酸质量分数为22~28%的废硫酸，同时含有Fe²⁺、Ti^4/3+等金属离子。针对该废酸的一种经济可行的方法是将该废酸进行浓缩操作，将酸浓提高至50~65%，回收用于酸解工段。但是酸浓提高将导致硫酸亚铁等硫酸盐在浓酸中析出，形成硫酸盐固体-硫酸混合浆料。该浆料经板框压滤等固液设备分离后，滤液（废浓酸）可以回收利用但是滤饼难以处理，从而产生了大量的废酸浓缩酸渣。由于该酸渣中残留了30~50%的硫酸，属于危险化学品不可堆积及随意排放。目前，硫酸钛白行业多将该酸渣重新打浆输送至废水处理车间中和、压滤处理，这加剧了废水处理压力、消耗了大量的中和剂（青石粉、电石渣、石灰乳等），同时产生了大量的氢氧化铁硫酸钙混合物（俗称红泥），难以处理。

钛白行业废酸浓缩酸渣的主要成分包括，硫酸亚铁、硫酸、水分以及钛、钙、镁、锰、硅等杂元素。该酸渣的主含量大致如下表1所示。

表1 钛白废酸浓缩酸渣的主要成分

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺，能够有效利用当前硫酸钛白废酸浓缩酸渣生产饲料级的一水硫酸亚铁，减少浓缩废酸渣的排放、节省环保处理费用。

本发明采用的技术方案是：废酸浓缩酸渣和甲苯、稀盐酸、苯、乙醇、稀硫酸、甲醇、苯乙烯、氯仿、硝酸、丙烯酸、三乙醇胺中的一种或多种混合溶剂进行浸取反应，经过滤、洗涤、转晶反应、再次过滤、干燥，即为一水硫酸亚铁成品，总收率约为85%。

一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺，包括以下步骤：

（1）输送钛白行业废酸浓缩酸渣1~1000kg于反应釜1，然后添加甲苯、稀盐酸、苯、乙醇、稀硫酸、甲醇、苯乙烯、氯仿、硝酸、丙烯酸、三乙醇胺中的一种或多种混合溶剂1~2000kg，在0~150℃温度，1~1000rpm搅拌条件下，对上述酸渣进行浸取反应，时间为0.1~10h；

（2）将浸取反应后的混合浆料静置0.5~48h，上层清液放出，将富含下层固体沉淀的浆料抽滤分离，得滤液A和滤饼A，滤液A送至水处理，滤饼A经饱和液洗涤；

（3）将洗涤后的滤饼A，1~1000kg输送置反应釜2，然后添加甲苯、稀盐酸、苯、乙醇、稀硫酸、甲醇、苯乙烯、氯仿、硝酸、三乙醇胺中的一种或多种混合溶剂1~2000kg在10~150℃，1KPa~320KPa压力下，转晶反应0.5~24h；

（4）向上述反应后的浆料中加入铁粉，反应0.5~24h后过滤，得滤饼B和滤液B，滤饼B在10~200℃温度下烘干0.1~10h，即为一水硫酸亚铁成品；

（5）将步骤（4）中产生的滤液B在10~150℃，1KPa~320KPa压力下浓缩至固含量为1~99%，过滤，得滤饼C并入滤饼B，滤液C进入水处理，即可得到一水硫酸亚铁成品。

优选地，步骤（2）中所述的饱和液为硫酸亚铁饱和溶液，用量为滤饼质量的1~200%。

优选地，所述步骤（4）中的铁粉的加入量为浆料质量6~10%。

有益效果

本发明提供一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺，利用硫酸钛白废酸浓缩酸渣成功制备饲料级一水硫酸亚铁，铁的回收率高，而且杂质较少，减少废渣处理的原料成本和操作费用。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

（1）输送钛白行业废酸浓缩酸渣1kg于反应釜1，然后添加甲苯、稀盐酸、苯、乙醇、稀硫酸、甲醇、苯乙烯、氯仿、硝酸、丙烯酸、三乙醇胺中的一种或多种混合溶剂0.5kg，在60℃温度，400rpm搅拌条件下，对上述酸渣进行浸取反应，时间为1h；

（2）将浸取反应后的混合浆料静置4h，上层清液放出，将富含下层固体沉淀的浆料抽滤分离，得滤液A和滤饼A，滤液A送至水处理，滤饼A经硫酸亚铁饱和液洗涤；用量为滤饼质量的200%。

（3）将洗涤后的滤饼A，1kg输送置反应釜2，然后添加甲苯、稀盐酸、苯、乙醇、稀硫酸、甲醇、苯乙烯、氯仿、硝酸、三乙醇胺中的一种或多种混合溶剂0.5kg在65℃，90KPa压力下，转晶反应1h；

（4）向上述反应后的浆料中加入铁粉，加入量为浆料质量8%，反应2h后过滤，得滤饼B和滤液B，滤饼B在200℃温度下烘干1h，即为一水硫酸亚铁成品；

（5）将步骤（4）中产生的滤液B在90℃，50KPa压力下浓缩至固含量为50%，过滤，得滤饼C并入滤饼B，滤液C进入水处理，即可得到一水硫酸亚铁成品。

以本发明实现废酸浓缩酸渣中硫酸亚铁制备饲料级一水硫酸亚铁的总收率为85%。本发明生产的饲料级一水硫酸亚铁符合并优于最新国标GB 34465-2017 饲料添加剂硫酸亚铁，实施案例列于表2。

表2 GB 34465-2017规定的指标及本发明实施案例对比

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种钛白行业废酸浓缩酸渣生产饲料级一水硫酸亚铁的新工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（2）中所述的饱和液为硫酸亚铁饱和溶液，用量为滤饼质量的1~200%。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（4）中的铁粉的加入量为浆料质量6~10%。