CN206255946U - 硫酸法钛白粉生产中酸性废水的处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种硫酸法钛白粉生产中酸性废水的处理装置包括沉砂池、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、中和池、压滤机、冷冻结晶器和过滤器，沉砂池、保安过滤器、高压泵和反渗透装置顺序相连，反渗透装置的产水出口与中和池入口相连，中和池出口与压滤机相连；反渗透装置的浓水出口与冷冻结晶器相连，冷冻结晶器出口与过滤器相连，过滤器的液体出口通过管道与保安过滤器的入口连通。利用本实用新型的处理装置对硫酸法钛白粉生产工艺中酸性废水进行处理后，废水能达标排放，整个过程无固废产生，并且还能制得七水硫酸亚铁和白石膏，达到了资源化利用。

Description

硫酸法钛白粉生产中酸性废水的处理装置
技术领域
本发明涉及一种钛白粉废酸的处理装置，特别是硫酸法钛白粉生产中酸性废水的处理装置。
背景技术
钛白粉学名叫二氧化钛，是目前世界上性能最佳的白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、造纸、化纤、医药等国民经济各行业。我国是使用硫酸法生产工艺的主要国家，约90%以上的产能是硫酸法生产工艺。
硫酸法钛白粉生产工艺以浓硫酸、钛矿或钛渣做为原料，因为钛矿与钛渣中含有较多的氧化铁、二氧化硅、氧化镁、氧化钙等金属杂质，在生产过程中必须去除而得到较纯净的钛白粉，因此无可避免的产生了较多含金属盐的废硫酸、酸性废水和废气。一般每生产1吨钛白粉会产生5~6吨 25％左右废硫酸，以及30~50吨2~4%左右的酸性废水，废酸和酸性废水中含有H2SO4，还含有一定的FeSO4、TiO2、CaSO4、 A12(SO4)3、MgSO4等杂质，这些废硫酸和酸性废水浓度低、杂质多，目前行业通常的方法是分开处理。针对废硫酸，通常是采用废酸浓缩，然后固液分离除盐后回用生产线。而酸性废水因为浓度低，杂质多，国内目前没有更好的办法，一般工业化的处理方法有两种：①使用石灰或其它碱性物质直接中和处理，但在处理过程中产生的固体为含10%氧化铁的杂质石膏，俗称红石膏（每吨钛白粉约产生3-5吨），基本无利用价值，产生的废水达标排放；②部分企业分两次中和酸性废水，第一次中和在pH2．5左右，固液分离后制成低铁石膏(CaSO4约94％～97％，俗称白石膏)，可代替天然石膏用于生产各种建筑板材；滤液需第二次中和至 pH6～9，固液分离后产生的石膏铁含量更高，无任何利用价值，只能填埋处理，滤液达标排放。这两种方法的缺点主要有：①中和碱性物质耗量大，导致中和成本过高；硫酸亚铁没有回收，铁资源存在浪费；②中和后石膏量较大，每吨钛白粉要副产3-5吨石膏，由于该红石膏的纯度低、用途少附加值不高，因此销路非常困难，堆积起来所产生的次生问题也相当严重。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中硫酸法钛白粉生产工艺中酸性废水处理技术的不足，提供一种硫酸法钛白粉生产工艺中酸性废水的处理装置，酸性废水经该装置处理后能达标排放，并且无固废产生。
技术方案
一种硫酸法钛白粉生产中酸性废水的处理装置，包括沉砂池、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、中和池、压滤机、冷冻结晶器和过滤器，沉砂池、保安过滤器、高压泵和反渗透装置顺序相连，反渗透装置的产水出口与中和池入口相连，中和池出口与压滤机相连；反渗透装置的浓水出口与冷冻结晶器相连，冷冻结晶器出口与过滤器相连，过滤器的液体出口通过管道与保安过滤器的入口连通。
进一步，所述压滤机为板框压滤机。
进一步，所述过滤器为离心机。
使用步骤：
（1）酸性废水进入沉砂池，去除水中钛粒、钛渣等相对密度较大的颗粒杂质后，进入保安过滤器进行保安过滤；
（2）经过保安过滤后的酸性废水经高压泵泵入反渗透装置后进行膜分离，膜分离后得到纯净的酸性废水和硫酸亚铁含量高的浓液；
（3）纯净的酸性废水经产水出口进入中和池，往中和池中加入CaO进行中和，得到CaSO4，经过板框压滤机后，废水达标排放，得到的纯度较高的白石膏，可外卖代替天然石膏用于生产各种建筑板材；
（4）硫酸亚铁含量高的浓液经浓液出口进入冷冻结晶器，通过离心分离后得到七水硫酸亚铁固体，俗称绿矾，外卖可用于制造铁盐、墨水、氧化铁红及靛青，用作媒染剂、鞣革剂、净水剂、木材防腐剂及消毒剂等，分离出的废酸水通过管道再次进入前面的保安过滤器，与新的废酸水进行铁离子的膜分离，如此循环。
有益效果：利用本发明的处理装置对硫酸法钛白粉生产工艺中酸性废水进行处理，废水能达标排放，整个过程无固废产生，并且还能制得七水硫酸亚铁和白石膏，达到了资源化利用。
附图说明
图1为本发明处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，本发明的硫酸法钛白粉生产中酸性废水的处理装置，包括沉砂池、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、中和池、压滤机、冷冻结晶器和过滤器，沉砂池、保安过滤器、高压泵和反渗透装置顺序相连，反渗透装置的产水出口与中和池入口相连，中和池出口与压滤机相连；反渗透装置的浓水出口与冷冻结晶器相连，冷冻结晶器出口与过滤器相连，过滤器的液体出口通过管道与保安过滤器的入口连通，本实施例中，所述压滤机为板框压滤机，所述过滤器为离心机。
本发明处理装置的操作步骤：
（1）酸性废水进入沉砂池，去除水中钛粒、钛渣等相对密度较大的颗粒杂质后，进入保安过滤器进行保安过滤；
（2）经过保安过滤后的酸性废水经高压泵泵入反渗透装置后进行膜分离，膜分离后得到纯净的酸性废水和硫酸亚铁含量高的浓液；
（3）纯净的酸性废水经产水出口进入中和池，往中和池中加入CaO进行中和，得到CaSO4，经过板框压滤机后，废水达标排放，得到的纯度较高的白石膏；
（4）硫酸亚铁含量高的浓液经浓液出口进入冷冻结晶器，通过离心分离后得到七水硫酸亚铁固体和废酸水，废酸水通过管道再次进入前面的保安过滤器，与新的废酸水进行铁离子的膜分离，如此循环。
酸性废水经本发明的处理装置处理后，可以达标排放，副产的白石膏可外卖代替天然石膏用于生产各种建筑板材，七水硫酸亚铁可用于制造铁盐、墨水、氧化铁红及靛青，用作媒染剂、鞣革剂、净水剂、木材防腐剂及消毒剂等。

Claims (3)

1.一种硫酸法钛白粉生产中酸性废水的处理装置，其特征在于，包括沉砂池、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、中和池、压滤机、冷冻结晶器和过滤器，沉砂池、保安过滤器、高压泵和反渗透装置顺序相连，反渗透装置的产水出口与中和池入口相连，中和池出口与压滤机相连；反渗透装置的浓水出口与冷冻结晶器相连，冷冻结晶器出口与过滤器相连，过滤器的液体出口通过管道与保安过滤器的入口连通。
2.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述压滤机为板框压滤机。
3.如权利要求1或2所述的处理装置，其特征在于，所述过滤器为离心机。
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