[发明专利]一种氯化钛渣资源化利用方法及其装置

权利要求书

1.一种氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步，碱浸：将氯化钛渣用氢氧化钠碱液浸泡，pH调节在5.5～6.5，使氯离子被浸出，并沉淀重金属离子，形成渣浆；

第2步，固液分离：对第1步的渣浆进行固液分离，得到中和渣和中和滤液；

第3步，水洗：对第2步得到的中和渣进行水洗，进一步去除氯离子，再进行固液分离，得到水洗渣和水洗滤液；

第4步，二次沉淀：在第2步中的中和滤液加入碳酸钠和氢氧化钠，调节pH＝9～11，进一步沉淀重金属离子，形成二次渣浆；

第5步，陶瓷膜过滤：将二次渣浆采用陶瓷膜过滤，得到纯化后的滤液，作为氯碱工业用盐水。

2.根据权利要求1所述的氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于：所述的第1步中，氯化钛渣是氯化法生产四氯化钛过程中产生的。

3.根据权利要求1所述的氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于：所述的第1步中碱浸工艺参数：固液比为1：10～20，优选为1：15；碱浸时间为5～12h，优选为10h，碱浸时伴有搅拌工艺，碱浸终点时的pH＝5.5～6.5，优选为6。

4.根据权利要求1所述的氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于：所述的第1步中氢氧化钠碱液为氯碱工业中产生的NaOH，碱液质量百分比浓度为30wt％。

5.根据权利要求1所述的氯化钛渣资源化利用的方法，其特征在于，所述的第2步中，固液分离采用的是陶瓷膜分离、板框过滤、离心分离中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求5所述的氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于，所述的第2步中，固液分离是采用陶瓷膜和板框压滤机或离心机集成，即对碱浸渣浆先采用陶瓷膜进行过滤浓缩，陶瓷膜浓缩后产生的浓浆则采用板框压滤机或离心机进一步脱除水分而回收固体中和渣，陶瓷膜清液则进入二次沉淀工艺，而板框压滤机或离心机的滤液则又重新回到陶瓷膜再次过滤回收中和滤液。

7.根据权利要求1所述的氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于，所述的第3步中，水洗渣在建筑材料的生产中再利用；水洗滤液再次回用于碱浸过程中；水洗工艺参数为：固液比为1：10～20，优选为1：15；水洗时间为5～12h，优选为10h。

8.根据权利要求1所述的氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于，所述的第4步中，二次沉淀是采用碳酸钠和氢氧化钠一起对中和滤液进行碱的调节，调pH＝9～11，优选为10，加入顺序是先加碳酸钠，后加氢氧化钠，碳酸钠的加入量根据中和滤液中钡、钙、镁杂质含量而定，沉淀反应时间30min～1.5h，优选为1h，反应过程中有搅拌工艺。

9.根据权利要求1所述的氯化钛渣资源化利用方法，其特征在于，所述的第5步中，得到的纯化后的滤液可以再进行深度净化处理：采用纳滤膜除杂和反渗透浓缩相结合工艺对纯化后的滤液进行深度净化处理，纳滤膜清液作为反渗透进料液，纳滤膜浓液则返回到二次沉淀工艺进一步沉淀除杂；反渗透浓缩的滤液作为水洗水用，反渗透浓液则作为氯碱工业的化盐水用。

10.一种氯化钛渣资源化利用装置，其特征在于，包括：

碱浸槽(1)，用于对氯化钛渣用氢氧化钠碱液浸泡；

NaOH碱液投加罐(2)，连接于碱浸槽(1)，用于向浸槽(1)投加NaOH碱液；

第一陶瓷膜(3)，连接于碱浸槽(1)，用于对碱浸槽(1)中的渣浆进行过滤；

板框过滤器(4)，连接于第一陶瓷膜(3)浓缩液侧，用于对第一陶瓷膜(3)的浓缩液进行固液分离；板框过滤器(4)的透过液侧连接于第一陶瓷膜(3)的料液进口；

水洗槽(5)，连接于板框过滤器(4)的截留侧，用于对板框过滤器(4)的过滤得到的中和渣进行水洗；

固液分离装置(6)，连接于水洗槽(5)，用于对水洗槽(5)中得到的水洗物料进行固液分离，得到水洗渣；固液分离装置(6)的渗透液侧连接于碱浸槽(1)；

二次沉淀槽(7)，连接于第一陶瓷膜(3)的渗透侧，用于对第一陶瓷膜(3)过滤后得到的中和滤液加入碳酸钠和氢氧化钠进行沉淀反应；

NaOH投加罐(9)、Na₂CO₃投加罐(10)，连接于二次沉淀槽(7)，分别用于向二次沉淀槽(7)中投加NaOH和Na₂CO₃；

第二陶瓷膜(8)，连接于二次沉淀槽(7)，用于对沉淀反应后的物料进行过滤，得到滤液，第二陶瓷膜(8)的截留侧连接于固液分离装置(6)。