[发明专利]一种综合处理钛白废酸和磷矿浮选尾矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛白废酸综合利用领域，具体是涉及一种钛白废酸和磷矿浮选尾矿的处理方法。

背景技术

硫酸法生产钛白粉具有生产成本低、技术成熟等优点，是现有钛白粉生产方式中普遍采用的一种方法。硫酸法生产工艺每生产1t钛白粉，需要消耗4t以上的硫酸，同时产生6~8t硫酸浓度为20~25%的废酸，如此多的废酸，除了约20%的废酸返回用于钛白粉酸解工序的稀释水和浸取水外，如何消化处理其余80%的废酸，是硫酸法钛白粉企业生存和发展的关键，这在一定程度上限制了硫酸法钛白粉的健康发展。对废酸的处理，目前比较常用的是浓缩后回用于钛白酸解工段，但钛白废酸回用比例高时，杂质如钒、铬、锰等在钛白粉中富集，所以对钛白废酸的处理最适宜的方式，是将钛白废酸应用于其它用酸行业。

钛白废酸浓缩程度越高，废酸的重复利用率就越高，但浓缩的费用急剧上升，远高于新鲜浓硫酸的费用，故浓缩后废酸的浓度一般控制在50~65%，此时除去了大量废酸中的硫酸盐等杂质，便于回收利用。如CN200910272373中通过硫酸生产的尾气浓缩钛白废酸质量百分比达到55%以上；CN201010511576中钛白废酸与浓硫酸混配得到58~69%硫酸；龙蟒集团研究开发了国际领先的“硫-磷-钛联产法钛白粉清洁生产新工艺”，其利用配酸工艺生产钛白浓缩酸，浓缩酸回用于钛白粉酸解和磷化工磷矿萃取工段，但需配套较大产能的磷化工产品。

以上方法虽回收利用了废酸，因成本和配套行业的限制，只能适应部分企业。对大部分企业而言有部分废酸需处理，故只能采用中和法处理钛白废酸，其采用石灰或电石渣等与废酸反应生产钛石膏，中和处理存在中和成本较高、钛石膏水分含量高、石膏市场饱和的缺点，基本上钛石膏采用堆放处理方式，占用了大量的土地资源，影响了周边环境。

对钛白废酸的处理目前也有相关文献和专利报道，如CN201280044488采用硫酸法钛白废酸，将其浓缩后26~40%与氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁反应，制备硫酸镁；CN201410370859采用钛白废酸提浓除杂后，与轻烧镁粉反应制备工业级硫酸镁；双氧水氧化除铁后制备硫酸镁；CN201010110363钛白废酸与菱苦土制备硫酸亚铁镁，用于制备高效净水剂；用钛白废酸和菱苦土制取硫酸亚铁镁[无机盐工业手册1996]，废酸直接与菱苦土反应，然后再浓缩结晶制备硫酸亚铁镁。

目前磷矿资源逐渐贫化，中低品位的磷矿的使用，基本上是通过浮选选矿富集成高品位磷矿来使用，但其会产生大量的浮选尾矿，每生产1吨高品位的磷矿，副产约0.45吨尾矿，尾矿不处理将会占用大量的土地资源，对于尾矿的处理在CN200810058958中，采用浓硫酸、浓磷酸与浮选尾矿按过磷酸钙方式制备磷镁肥料；在CN201210036491中，将尾矿煅烧然后消化处理，得到磷精矿和富镁浸出液，浸出液制备轻质氧化镁；

综上所述，以上方法虽然有效处理和利用了钛白废酸或浮选尾矿，但均存在一些缺点如：能耗高、生产成本高、配套产能大等。从资源的循环利用的角度，进行钛白废酸和磷矿浮选尾矿的综合利用研究和开发具有重要的意义，但目前还未见相关报道。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中存在的不足，提供一种综合处理钛白废酸与磷矿浮选尾矿的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种综合处理钛白废酸和磷矿浮选尾矿的方法，包括以下步骤：

（1）将浮选尾矿采用母液打浆，然后加入钛白废酸，控制反应的pH1.0~1.5，温度50~60℃，反应时间2h，然后固液分离；

（2）将步骤（1）固液分离的清液浓缩至比重1.40-1.50g/ml，然后加入絮凝剂进行絮凝沉降，保持体系温度在80℃~90℃，稠浆进行固液分离；

（3）将步骤（2）固液分离的清液冷却室温结晶，离心分离得到硫酸亚铁镁产品，母液返回步骤（1）。

所述步骤（1）中浮选尾矿中P₂O₅含量占总质量的3%~6%；

所述步骤（1）浮选尾矿质量和母液质量比为1：4~1：5；

所述步骤（1）中钛白废酸的加入量为浮选尾矿质量的3~5倍;

所述步骤（1）中固相分离的固相主要组分为二水硫酸钙、少量硅和少量未分解磷矿的混合物，可用于生产水泥缓凝剂；