[发明专利]硫酸法钛白粉生产中废酸的回收方法

说明书

                          技术领域

本发明涉及一种硫酸法钛白粉生产中废酸的回收方法。

                          背景技术

目前生产钛白粉的方法有硫酸法和氯化法，硫酸法具有原料来源充足、生产成本低等优点，但其生产过程中产生大量废硫酸，如果不经处理直接排放，会对环境造成污染，如果处理方法选择不当，会大幅度增加生产成本。

一种常见的废硫酸的处理方法是用石灰中和后排放，这种方法不仅浪费资源、产生大量废渣，花费巨额处理费用，而且造成二次污染。另一种方法是用废稀硫酸浓缩后制作磷肥，但工艺复杂、成本高，反应慢且不充分，磷肥质量低，目前虽有加入催化剂的改进型方法(CN1101637A)，但在硫酸法钛白粉生产中废酸处理上的应用受到限制。

日铁矿业株式会社公开了一种回收含金属硫酸盐废酸的方法(CN1113081A)。该方法用溶剂萃取处理法除去废酸中的钛，然后对萃取得到的溶液进行扩散渗析处理。该方法工艺过程复杂，而且在除去杂质的同时引进了新的杂质——有机溶剂，尽管可通过活性碳吸附的方法将其除去，但一方面增加了处理成本，另一方面为废酸的回用造成了新的困难。

专利CN87211261U公开了一种气液分离型非挥发性溶液浓缩装置，适用于食品、制药、化工，特别是电镀废液的处理。但将该装置应用于硫酸法钛白粉生产中产生的废酸的回收时，却遇到了很大障碍。这是因为该废酸液中除含20％左右的硫酸外，还含有大量的固形钛、无机盐(铁、钙、镁的硫酸盐及硅酸盐)等多种杂质。如果不将这些杂质除去，就难以满足浓缩酸回用时对杂质含量的要求。更为严重的是，如果简单应用该装置进行废酸浓缩，则会在浓缩过程中产生大量的无机盐，当固体物在酸液中达到一定的比例(如1/3～1/2以上)后，装置内的喷头、多叶球或包尔环、分离导板组及分离网等部件均会阻塞，浓缩装置即无法继续运行。同时，如不对废酸中固形钛的含量加以控制，则在浓缩过程中会产生大量的胶状水解物，造成盐与酸根本无法有效分离，实际上得不到浓缩酸，更谈不上回用。

                            发明内容

为解决现有技术的上述问题，本发明提出了一种有效回收硫酸法钛白粉生产中产生的废酸的方法。

本发明采用气液分离型非挥发性溶液浓缩装置进行浓缩，该方法依次包括以下步骤：

A.对废酸先进行沉淀预处理，分离并回收固形钛；

B.经沉淀预处理的废酸进行预浓缩，温度控制在50-60℃，当预浓缩后

  废酸浓度为40-50％时，停止预浓缩；

C.经过预浓缩后的废酸进行过滤；

D.将上述滤液送入浓缩装置中在65-75℃下进行浓缩，得到浓缩酸。

上述回收方法中提及的预浓缩后废酸也可先结晶后过滤。

上述回收方法中提及的的浓缩酸也可过滤。

上述回收方法中提及的浓缩温度优选70-75℃。

实现本发明的具体步骤依次如下：

A、沉淀预处理：来自硫酸法钛白粉生产中的废酸(主要杂质含量：铁30～45g/l；钙、镁各2～8g/l；固形钛0.3～2.5g/l，还有少量的铝、钒等)经沉淀后，大部分固形钛通过沉降聚集回收，得到固形钛含量0.2～0.5g/l的废酸。

B、预浓缩：将经沉淀预处理的废酸送入气液分离型非挥发性溶液浓缩装置进行预浓缩，控制预浓缩温度在50℃～60℃，优选55-60℃。当酸浓度达到40-50％时(优选44-50％)，停止浓缩。

C、过滤：将经过预浓缩的废酸进行过滤(可先结晶后过滤)，除去其中大量的无机盐(包括铁、钙、镁的硫酸盐和硅酸盐、铝酸盐等)和少量的固形钛水解物，得到滤液。

D、浓缩：上述滤液进一步采用气液分离型非挥发性溶液浓缩装置进行浓缩。温度控制在65-75℃，优选70℃～75℃，得到浓缩酸浓度大于70％时，停止浓缩。或可进一步将浓缩酸送入过滤器，滤出其中的少量无机盐(主要成份是硫酸亚铁一水合物)，得到纯度更高的浓缩酸。所得浓缩酸与98％的工业硫酸混配，到硫酸法钛白粉生产中的水解工序回用。回收的无机盐进行卫生堆埋。

硫酸法钛白粉生产中所产生废酸中的无机盐含量采用原子吸收光谱法测定，固形钛含量采用滴定法测定。