CN114455741A - 一种氯化钛白酸性废水处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化钛白酸性废水处理的方法，包括以下步骤：S1.在氯化钛白酸性废水中加入氧化物，控制氧化物用量，将废水中的二价铁完全氧化为三价铁；S2.加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为4.5～5.5；S3.压滤，滤饼水洗后，得到氢氧化铁；S4.压滤后的滤液继续加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为9.5～10.0；S5.对步骤S4中和反应物料进行压滤，滤饼返回步骤S2继续进行中和反应。本申请采用先氧化，然后控制反应pH逐级沉淀的方法，对氯化钛白酸性废水进行了有效处理，得到的氢氧化铁纯度较高，可直接用于冶炼，同时还得到了可用于氯碱车间的一次盐水等副产物，减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明属于废副再利用技术领域，具体涉及了一种氯化钛白酸性废水处理的方法。
背景技术
氯化法钛白在生产过程中，产生大量酸性废水，该废水中含有大量的铁离子、氯离子、钠离子等。目前大部分生产单位均是与碱性物质进行中和，从而产生一定量以氢氧化铁为主的滤饼。但是由于生产成本的控制，碱性物质一般为含钙物料，如电石泥渣，石灰石等物质。在与这些碱性物质进行中和时，受限于碱性物质自身溶解度和外排水pH要求等因素的影响，会造成大量氢氧化钙残留于中和产物的滤饼中，从而使得这部分滤饼再利用价值受限或不高。
对于炼铁行业来说，在利用铁矿石时，要经过选矿，除去其它杂质，提高铁矿石的品位，然后经破碎、磨粉、烧结，才可以送入高炉冶炼。
发明内容
本发明的目的就在于为解决现有技术的不足，为实现氯化法钛白中和废渣利益最大化和炼铁行业对于铁矿石成本投入的最小化，提供一种氯化钛白酸性废水处理的方法。
本发明的目的是以下述技术方案实现的：
一种氯化钛白酸性废水处理的方法，包括以下步骤：
S1.在氯化钛白酸性废水中加入氧化物，控制所述氧化物用量，将废水中的二价铁完全氧化为三价铁；
S2.将氧化后的酸性废水加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为4.5～5.5；
S3.将中和反应后物料进行压滤，滤饼水洗后，得到氢氧化铁；
S4.步骤S3压滤后的滤液继续加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为9.5～10.0；
S5.对步骤S4中和反应物料进行压滤，滤饼返回步骤S2继续进行中和反应。
优选的，步骤S1所述氯化钛白酸性废水中，Fe2+浓度为60～100g/L，Cl-浓度为80～120g/L。
优选的，氧化物为选自双氧水、次氯酸钠中的任一种或多种组合。
优选的，所述氧化物为有效成分为30％双氧水或有效氯含量为10％的次氯酸钠，添加量为理论添加量的1～2.0倍。
优选的，步骤S2所述含钙碱性物质为电石泥，加入前首先将所述电石泥与水按照1:(3～6)打浆。
优选的，步骤S3水洗后，滤饼干基中，以质量百分含量计，CaO≤1％，Cl-≤1％，Fe2O3≥50％。
优选的，步骤S3采用脱盐水进行水洗，水洗液与步骤S3压滤后的滤液混合进行步骤S4中和。
优选的，步骤S5压滤后的滤液按照专利公开号为CN108675499A进行化学转化，得到氯碱化工用一次盐水。
本申请采用先氧化，然后控制反应pH逐级沉淀的方法，对氯化钛白酸性废水进行了有效处理，得到的氢氧化铁纯度较高，可直接用于冶炼，同时还得到了可用于氯碱车间的一次盐水等副产物，减少了环境污染。
具体实施方式
一种氯化钛白酸性废水处理的方法，包括以下步骤：
S1.在氯化钛白酸性废水中加入氧化物，控制氧化物用量，将废水中的二价铁完全氧化为三价铁；
S2.将氧化后的酸性废水加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为4.5～5.5；
S3.将中和反应后物料进行压滤，滤饼水洗后，直接用于冶炼；
S4.步骤S3压滤后的滤液继续加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为4.5～5.5；
S5.对步骤S4中和反应物料进行压滤，滤饼返回步骤S2继续进行中和反应，滤液可按照专利公开号为CN108675499A进行化学转化。
本申请进行处理的氯化钛白废水中Fe2+浓度为60～100g/L，Cl-浓度为80～120g/L，现有技术中，一般是将氯化钛白酸性废水与电石泥渣直接进行中和处理，为了保证中和后外排水中pH达标排放，常将中和终点设置为碱性范围。这样会造成沉淀产物(为氢氧化铁和氢氧化亚铁混合物)中含有过量电石泥渣(有效成分为氢氧化钙)，其含量可高达40％，从而限制了沉淀产物的再利用。本申请首先将氯化钛白废水加入氧化物，将二价铁氧化为三价铁，然后再加入含钙碱性物质如电石泥，进行中和，控制反应终点pH为4.5～5.5，三价铁沉淀pH低于二价铁，在pH4.5～5.5下可完全沉淀，而在此pH下钙离子不容易以氢氧化钙形式沉淀，因此生成的沉淀中钙离子含量较小，经测定，压滤水洗后的氢氧化铁沉淀，以质量百分含量计(以氢氧化铁干基计)，CaO≤1％，Cl-≤1％，Fe2O3≥50％，可直接用于炼铁或其他用途。压滤后的滤液中仍含有较多的铁离子，由于铁离子的水解作用，使得滤液仍呈酸性，继续加入碱性物质(如电石泥渣)，继续调节pH至反应终点为9.5～10.0，进行过滤后得到另一沉淀物。此沉淀物中主要成分为氢氧化铁及过量电石泥渣，将其返回步骤S2，可以循环利用其中的电石泥，且使氢氧化铁重新分离。滤液中主要成分为含钙废水(主成分为氯化钙)。可按照专利公开号为CN108675499A进行化学转化(先与芒硝等反应，再进行除杂后得到氯碱原料水)，得到用于氯碱化工的一次盐水。
因此，本申请采用先氧化，然后控制反应pH逐级沉淀的方法，对氯化钛白酸性废水进行了有效处理，得到的氢氧化铁纯度较高，可直接用于冶炼，同时还得到了可用于氯碱车间的一次盐水等副产物，减少了环境污染。
优选的，氧化物为选自双氧水、次氯酸钠中的任一种或多种组合。
氧化物为有效成分为30％双氧水或有效氯含量为10％的次氯酸钠，添加量为理论添加量的1～2倍。理论添加量为根据化学方程式计算添加质量的1.2倍。
优选的，步骤S2含钙碱性物质为电石泥，加入前首先将电石泥与水按照1:(3～6)打浆，打浆后使电石泥充分分散，有利于中和。也可采用石灰等其他含钙碱性物质。
优选的，步骤S3采用脱盐水进行水洗，水洗液与步骤S3压滤后的滤液混合进行步骤S4中和，使水洗液也得到回收利用。
实施例1
1.取氯化法钛白酸性废水(Fe2+含量为83g/L，Cl-含量为110g/L)，加入有效成分为30％的双氧水，双氧水添加量为理论添加量的1.4倍，将废水中的Fe2+氧化为Fe3+；
2.将氧化后酸性废水中加入电石泥浆(电石泥渣与水按照1:5打浆)，进行中和，控制反应终点pH为5.0；
3.反应后将中和料液进行压滤，用脱盐水洗涤滤饼，洗涤后经干燥脱水，此时滤饼(干基)中CaO含量为0.5％，Cl-含量为0.73％，Fe2O3含量为67％，可直接用于冶炼，水洗液和压滤滤液进行混合；
4.在水洗液和压滤滤液中继续加入电石泥浆，控制反应终点pH为9.85；
5.对二次反应料液进行压滤，将滤饼返回步骤S2一次中和电石泥渣，继续进行中和反应，对于滤液按照专利公开号为CN108675499A进行化学转化，即先与芒硝等反应，再进行除杂后得到氯碱原料水。
实施例2
1.取氯化法钛白酸性废水(Fe2+含量为85g/L，Cl-含量为103g/L)，加入有效成分为30％的双氧水，双氧水添加量为理论添加量的1.4倍，将废水中的Fe2+氧化为Fe3+；
2.将氧化后酸性废水中加入电石泥浆(电石泥渣与水按照1:5打浆)，进行中和，控制反应终点pH为5.3；
3.反应后将中和料液进行压滤，用脱盐水洗涤滤饼，洗涤后经干燥脱水，此时滤饼(干基)中CaO含量为0.5％，Cl-含量为0.73％，Fe2O3含量为64％，可直接用于冶炼，水洗液和压滤滤液进行混合；
4.在水洗液和压滤滤液中继续加入电石泥浆，控制反应终点pH为10.0；
5.对二次反应料液进行压滤，将滤饼返回步骤S2一次中和电石泥渣，继续进行中和反应，对于滤液按照专利公开号为CN108675499A进行化学转化，即先与芒硝等反应，再进行除杂后得到氯碱原料水。
对比例1
1.取与实施例1同批次的氯化法钛白酸性废水中加入电石泥浆(电石泥渣与水按照1:5打浆)，进行中和，控制反应终点pH为9.8；
2.反应后中和料液进行压滤，此时滤饼(干基)中CaO含量为18.646％，Cl-含量为12.779％，Fe2O3含量为37.286％，无法直接用于冶炼。
对比例2
1.取氯化法钛白酸性废水(Fe2+含量为83g/L，Cl-含量为110g/L)，加入有效成分为30％的双氧水，双氧水添加量为理论添加量的1.4倍，将废水中的Fe2+氧化为Fe3+；
2.将氧化后酸性废水中加入电石泥浆(电石泥渣与水按照1:5打浆)，进行中和，控制反应终点pH为7.05；
3.反应后将中和料液进行压滤，用脱盐水洗涤滤饼，洗涤后经干燥脱水，此时滤饼(干基)中CaO含量为12.3％，Cl-含量为16.1％，Al2O3含量为6.8％，Fe2O3含量为41.9％，不能满足直接冶金的需要。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。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 (8)
1.一种氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.在氯化钛白酸性废水中加入氧化物，控制所述氧化物用量，将废水中的二价铁完全氧化为三价铁；
S2.将氧化后的酸性废水加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为4.5～5.5；
S3.将中和反应后物料进行压滤，滤饼水洗后，得到氢氧化铁；
S4.步骤S3压滤后的滤液继续加入含钙碱性物质，进行中和，控制反应终点pH为9.5～10.0；
S5.对步骤S4中和反应物料进行压滤，滤饼返回步骤S2继续进行中和反应。
2.如权利要求1所述的氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，
步骤S1所述氯化钛白酸性废水中，Fe2+浓度为60～100g/L，Cl-浓度为80～120g/L。
3.如权利要求1所述的氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，
氧化物为选自双氧水、次氯酸钠中的任一种或多种组合。
4.如权利要求3所述的氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，
所述氧化物为有效成分为30％双氧水或有效氯含量为10％的次氯酸钠，添加量为理论添加量的1～2.0倍。
5.如权利要求1所述的氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，
步骤S2所述含钙碱性物质为电石泥，加入前首先将所述电石泥与水按照1:(3～6)打浆。
6.如权利要求1所述的氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，
步骤S3水洗后，滤饼干基中，以质量百分含量计，CaO≤1％，Cl-≤1％，Fe2O3≥50％。
7.如权利要求1所述的氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，
步骤S3采用脱盐水进行水洗，水洗液与步骤S3压滤后的滤液混合进行步骤S4中和。
8.如权利要求1所述的氯化钛白酸性废水处理的方法，其特征在于，
步骤S5压滤后的滤液按照专利公开号为CN108675499A进行化学转化，得到氯碱化工用一次盐水。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115784162A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-14 | 云南国钛金属股份有限公司 | 一种金属氯化液预处理方法 |
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