[发明专利]一种从烯烃聚合工业废酸渣提取高纯度钛白粉的方法

说明书

本发明公开了一种从烯烃聚合工业废酸渣提取高纯度钛白粉的方法，该方法包括废酸渣水解、钛液提纯、管式超滤膜浓缩、钛液蒸发浓缩、煅烧钛白粉5个步骤。本发明从烯烃聚合工业废酸渣大量回收钛，工艺操作要求低、回收率高、对环境友好，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，尤其涉及烯烃聚合催化剂的工业生产中四氯化钛废液的回收，具体为一种从烯烃聚合工业废酸渣提取高纯度钛白粉的方法。

背景技术

钛白粉是一种重要的无机化工颜料，其主要成分为二氧化钛。钛白粉的生产工艺有硫酸法和氯化法两种工艺路线。两种工艺都是以钛精矿为原始物料，经过非常复杂的众多工艺段，最终才生产出高纯度的钛白粉。

烯烃聚合催化剂的工业生产中产生废酸渣，废酸渣的组分除有大量未参与反应的四氯化钛外，还含有一定量的相关副产物如烷氧基钛(含氯)、酯钛络合物及其他有机溶剂。废水中COD、TOC、Ga²⁺、Mg²⁺、Ti离子、总磷、可溶硅、Cl^-、TDS值非常高，组分非常复杂。

对于上述废酸渣现有处理技术有两种。第一方法是采用将废酸渣加入生石灰进行中和反应，产生大量沉淀物，再用板框压滤机分离出沉淀物。通过板框压滤不能回收有价值的钛。第二种方法是直接对废酸渣采用高温蒸发工艺，将废酸渣中的盐酸蒸发出来，蒸发釜釜底会产生氧化钛晶体，但是由于是工作在盐酸的环境，因此，对设备的防腐要求极其高，很难实现批量生产和长周期运行。而且第二种方法还存在如下问题：蒸馏塔底温度高，造成烷氧基钛和酯钛络合物等有机物的分解，结焦，积垢，为了使塔底物容易出料，需要控制蒸发温度，留有一定量的TiCl₄。这样就大大降低了 TiCl₄回收率，增加了废物的量。且废物进行再处理时产生大量的酸水、酸气和废渣不容易处理，污染环境。

目前没有发现有将工业废酸渣进行处理，最终将废酸渣中的有经济价值的钛分离出高纯度钛白粉的技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种从烯烃聚合工业废酸渣提取高纯度钛白粉的方法，该方法采用水解、臭氧催化氧化、去除磷酸根和硅酸根工艺、管式膜过滤、双效蒸发技术，将氢氧化钛溶液进行浓缩，最后采用煅烧技术生产出高纯度锐钛型钛白粉。

本发明的目的是这样实现的：

一种从烯烃聚合工业废酸渣提取高纯度钛白粉的方法，包括以下步骤：

步骤1废酸渣水解：将含有四氯化钛的废酸渣在常温常压下依次进行两次水解，第一次循环水解1.8~2.2h，静置8~10h后，将未完全水解的产物进行二次水解，第二次循环水解1.8~2.2h，静置8~10h后排出沉淀，收集两次水解上清液；所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；

步骤2钛液提纯：将步骤1收集到的水解上清液经臭氧催化氧化及过滤后加入氨水及氯化镁调节pH值至10.5~12.5，静置除去沉淀，获取氢氧化钛悬浮液；

步骤3管式超滤膜浓缩：将步骤2获得氢氧化钛悬浮液通过管式超滤膜系统进行浓缩；

步骤4钛液蒸发浓缩：将步骤3的氢氧化钛浓缩物经过蒸发器进一步浓缩；

步骤5煅烧：将步骤4的浓缩产物高温煅烧获得钛白粉。

进一步的，步骤4中采用两效蒸发器进行蒸发浓缩并采用逆流进料方式，将经管式超滤膜系统浓缩后质量分数20%的氢氧化钛物料液进一步浓缩至质量分数50%的氢氧化钛浓缩液。