[发明专利]一种钛白废酸提浓除杂再制酸的工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及一种钛白废酸提浓除杂再制酸的工艺。

背景技术

自硫酸法钛白粉生产以来，环保中最难解决的是废酸的有效回用，因为含酸浓度为20%左右的废酸要占处理废物的70%。按生产水解液中F值1.9计算，即1吨二氧化钛对应1.9吨硫酸，其中有约7成进入水解滤液，即折100%的1.33吨硫酸,还有其中因铁钛比带来的硫酸亚铁，总的加起来近1.7吨硫酸根，剩下的3成以洗水进入稀废酸。废酸不能有效的处理回用或再利用一直是行业内挥之不去又接纳不了的严重问题。找到一种能耗低、处理方法简单、又适用于中小型硫酸法钛白粉企业的废酸不外排并再利用的技术，是硫酸法钛白粉企业生存与发展的关健，为此，国内外学者一直坚持不懈地研究钛白废酸的综合利用。

有关公开文献报道了一些钛白废酸的处理新方法。例如：发明人杨民乐等人在发明专利CN101973530A中公开了一种钛白废酸的处理方法，即将稀废酸与98%的浓硫酸按质量比1:0.7-1.3的比例混合、熟化、固液分离，然后获得58%-69%的硫酸和浓缩渣（以硫酸亚铁结晶体为主的固体杂质）。该方法需要大量的浓硫酸，成本高，另外，一次调酸混合，得到的调配酸浓度高，因此浓缩渣的游离硫酸含量也高，对浓缩渣的处理会带来很大麻烦。

因此，上述文献还是没能找到一种能耗低、处理方法简单、又适用于中小型硫酸法钛白粉企业的废酸不外排并再利用的工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能耗低、处理方法简单、占地面积小，钛白废酸提浓除杂再制酸的工艺。

为实现上述目的，本发明是将含酸浓度为20％左右的钛白废酸通过过滤，除去微粒悬浮物后，然后通过反渗透装置，其中少部分透过反渗透膜，分离出净水，大部分留存了硫酸根及其它杂质，当含酸浓度达到30%-40%，出浓水侧后，送到一次调酸罐中与60%-65%的调配酸混合，当含酸浓度达到45%-49%，送到一次冷却结晶槽中冷却、搅拌，使杂质结晶析出，经除杂后的废酸与98%的浓硫酸混合，当含酸浓度达到60%-65%，一部分用于稀废酸的一次调配，另一部分送到二次冷却结晶槽中冷却、搅拌，使杂质结晶析出，经沉降分离后，稠浆作为稀废酸的一次调配的浓酸使用，调配酸清液可以送到硫酸生产装置的吸收系统，吸收SO₃，再制取98%浓硫酸，或作他用。

上述钛白废酸提浓除杂再制酸的工艺采用的设备包括：废酸过滤器、反渗透装置、一次调酸罐、一次冷却结晶槽、压滤机、二次调酸罐、二次冷却结晶槽、沉降分离器、浓酸循环槽，其中废酸过滤器的出口接到反渗透装置的进口，反渗透装置的出口接到一次调酸罐的稀酸进口，一次调酸罐的出口接到一次冷却结晶槽的进口，一次冷却结晶槽的出口接到压滤机的进口，压滤机设有浓缩渣出口，压滤机的滤液出口接到二次调酸罐的进口，二次调酸罐设有浓硫酸进口，二次调酸罐的出口接到二次冷却结晶槽的进口，二次冷却结晶槽的出口接到沉降分离器的进口，沉降分离器的稠浆出口接到一次调酸罐的调配酸进口，沉降分离器的清液出口接到浓酸循环槽的进口，浓酸循环槽的出口接到后处理装置的进口。

上述钛白废酸提浓除杂再制酸的工艺，其特征是钛白废酸采用反渗透装置浓缩和与调配酸、浓硫酸两次调配提浓，经除杂后再制酸，或作他用。

上述钛白废酸提浓除杂再制酸的工艺，其特征是采用部分二次调配酸和沉降分离的稠浆作为一次调配酸的浓酸。

本发明与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著的进步是：

1．工艺过程能耗低：采用反渗透法浓缩钛白废酸，比加热废酸，使硫酸浓度增高的方法要节能得多；另外，浓硫酸与钛白废酸混合成调配酸，是放热过程，不需要外加热量，反而需要向外移走热量。

2.废酸可循环利用：该工艺特别适合副产硫酸的硫酸法钛白粉企业，可以减少水的添加而直加经除杂后的预提浓硫酸部分打入硫酸吸收系统，吸收SO₃，制成98%浓硫酸，解决了废酸循环再利用的难题。

3．工艺简捷、有效：采用反渗透法浓缩钛白废酸，以及利用浓硫酸与钛白废酸混配而提浓，以此降低废酸对杂质的溶解度，从而实现钛白废酸除杂的目的；另外，采用部分二次调配酸和沉降分离的稠浆作为一次调配酸的浓酸，使浓缩渣的游离硫酸含量降低，提高了废酸的回收率，也降低了浓缩渣处理的难度。

4．经济效益显著：该工艺投资少，回收及利用大量的废酸，经济效益显著。

5. 环境效益显著：该工艺过程不产生任何新的危害环境的有害物质，符合“减量化、资源化”原则，环境效益显著。

附图说明