[发明专利]硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法

说明书

本发明属于钛白粉技术领域，具体涉及一种硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法。本发明所要解决的技术问题是提供硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法，包括以下步骤：两步法：第一步：将无水硫酸亚锰和废酸混合，放置，固液分离得到溶液，溶液中硫酸质量浓度为35～38％；第二步：将无水硫酸亚锰和第一步溶液混合，放置，固液分离得到溶液，溶液中硫酸质量浓度为60～70％；一步法：将无水硫酸亚锰和废酸混合，放置，固液分离得到溶液，溶液中硫酸质量浓度为60～70％。本发明提供的废酸处理方法不仅有效地利用了钛白生产所产生的废弃原料，而且还能够减轻对环境造成的压力，改善了作业环境，极具工业应用前景。

技术领域

本发明属于钛白粉技术领域，具体涉及一种硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法。

背景技术

钛白粉是一种优良的白色颜料，目前被广泛应用于油漆、涂料、造纸、塑料及电焊条等行业。

目前，生产钛白粉的工艺主要有硫酸法和氯化法，两种工艺并存，并且产能及产量均十分庞大。然而这两种生产工艺都具有一定的环境压力，对于硫酸法生产工艺来说，生产过程中将产生大量的水解废酸以及含有七个结晶水的绿矾(FeSO₄·7H₂O)。当以钛精矿(主要成分为偏钛酸铁FeTiO₃，其中二氧化钛含量为45～50重量％)为原料时，一般生产1吨钛白粉将产出3.5～4吨七水绿矾，同时产生7～8吨约含20％硫酸的水解废酸。

欧洲国家考虑到大量绿矾存在处理困难的问题，因此转向氯化法生产来避免。此外，采用高钛渣为原料进行硫酸法生产，虽可避免绿矾的问题，但是水解废硫酸的利用仍然存在。

由于采用硫酸法制备钛白粉副产的废硫酸溶液产出量太大，并且含有一定量的硫酸亚铁，使得在其他使用稀硫酸的领域中并不能利用这种废硫酸溶液。目前，通常采用石灰石中和生成硫酸钙的方法对这种废硫酸溶液进行处理，然而得到的硫酸钙没有利用价值而只能堆存，这不仅没有很好地利用原料，而且还会给环境造成较大的压力。

积极的方法是，先通过初步的蒸发浓缩提高硫酸的浓度到30％～40％时，分离出硫酸亚铁；再进一步蒸发浓缩变成60％以上的硫酸，返回酸解作业，供间断酸解使用，从而得到完全的利用。但是硫酸溶液在高温下的腐蚀性极强，要求价值较高的石墨材料，同时蒸发浓缩需要大容量的蒸气锅炉，使得该方法的设备投资极高且生产成本也极高。从各个厂家的应用效果来看，废酸中的硫酸浓度提高一倍的处理成本约为1000元/t，每吨浓缩酸的成本甚至比新鲜硫酸(500～800元/t·98％H₂SO₄)还要贵很多，导致国内大多数中小型硫酸法钛白粉厂不敢问津，均采用石灰中和法。而且，蒸发浓缩过程中所存在的石墨加热器堵塞的难题至今还没能得到完全解决。

发明内容

本发明为了克服现有方法处理硫酸法制备钛白粉副产的废硫酸溶液存在的至少一个技术问题，而提供了一种硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法。

本发明硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法，两步法或者一步法，包括以下步骤：

两步法：

第一步：将无水硫酸亚锰和废酸混合，放置，固液分离得到溶液，溶液中硫酸质量浓度为35～38％；

第二步：将无水硫酸亚锰和第一步溶液混合，放置，固液分离得到溶液，溶液中硫酸质量浓度为60～70％；

一步法：

将无水硫酸亚锰和废酸混合，放置，固液分离得到溶液，溶液中硫酸质量浓度为60～70％。

具体的，上述硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法中，所述废酸为硫酸法制备钛白粉副产的废硫酸溶液。

进一步的，上述硫酸亚锰处理硫酸法钛白废酸的方法中，所述废酸中含有硫酸和硫酸亚铁。