[实用新型]一种处理钛白酸性废水副产高品质钛石膏的装置

说明书

本实用新型公开了一种处理钛白酸性废水副产高品质钛石膏的装置，该装置包括有机膜系统，用于对硫酸法生产钛白粉过程中产生的酸性废水进行纳滤去除Fe²⁺处理；石膏结晶器，连接于有机膜系统的渗透侧，用于对有机膜系统得到的滤液进行沉淀、结晶处理；中和剂配浆池连接于石膏结晶器，用于向石膏结晶器中加入中和剂进行沉淀反应；固液分离器，连接于石膏结晶器，用于对结晶过程的硫酸钙沉淀进行固液分离。本实用新型解决了钛白行业酸性废水传统的中和工艺产生的钛石膏品位低、色度差、粒径小和含水率高导致无法资源化综合利用的问题，整套技术投资低，设备简单，能耗低，产品质量稳定，社会效益和经济效益好，利于推广。

技术领域

本实用新型涉及一种膜法处理钛白酸性废水副产高品质钛石膏的装置，属于钛石膏源头治理及资源化利用领域。

背景技术

我国是硫酸法钛白粉生产大国，每年生产钛白粉约300万吨左右，其中硫酸法钛白占总产量90%以上。据统计钛石膏的年排放量约1500万吨左右，除了少量的钛石膏用于水泥添加剂，绝大部分钛石膏采用堆存或填埋方式进行处理，综合利用率近乎为零，历年累计堆存填埋量近亿吨，除了占用大量土地资源、还要付出高额的堆场环建费用，如果处理不好则会造成水、大气和土壤三重污染。

钛石膏是硫酸法钛白企业酸性废水中加入生石灰（或电石渣、白泥）中和后产生的工业污泥，其主要成分为CaSO₄﹒2H₂O，通常品位在70~80%，呈酸性或中性。现有中和工艺产出的钛石膏晶体细小，铁含量高，导致其颜色呈红褐色，含水率高达40-50%，后处理成本高。由于钛白酸性废水中铁含量较高，导致中和过程中产生的石膏晶体细小，因此煅烧成β半水石膏后强度极低，甚至无强度，几乎无法应用于建筑领域。

我国为了提高钛石膏综合利用率，在除铁工艺方面做了大量研究，如湿法除铁工艺（有机物萃取除铁法、还原漂白法、酸浸除铁法、吸附浮选法和液相还原-磁分离法等）和干法除铁工艺（高温还原-磁分离和氯化法等），这些除铁方法处理的钛石膏成本大，操作要求高，不利于工业化推广。

综上所述，钛石膏资源化再利用问题已成为硫酸法钛白粉企业发展的瓶颈，现有钛石膏处理方法因工艺过程复杂、能耗高、设备投资大、产品附加值低等原因，不能满足钛白企业的绿色发展要求，因此急需开发一种工艺简单，成本低廉，产品附加值高的钛石膏处理技术。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种工艺简单，成本低廉，产品附加值高的钛石膏处理技术，通过膜净化钛白酸性废水和石膏结晶技术的结合，生产出纯度高、粒度大、含水率低和白度高的钛石膏。

一种膜法处理钛白酸性废水副产高品质钛石膏的方法，包括以下步骤：

第1步，对硫酸法生产钛白粉过程中产生的酸性废水采用有机膜过滤，去除Fe2+离子；

第2步，对第2步得到的废水中加入中和剂，与废水中的硫酸根离子进行沉淀反应生成硫酸钙，并进行结晶；

第3步，对第2步得到的结晶进行固液分离，得到钛石膏。

在一个实施方式中，在第1步之后，需要对酸性废水进行预处理和/或预过滤的步骤；在一个实施方式中，预过滤是用于去除偏钛酸和悬浮物。

在一个实施方式中，预处理是指均质、沉淀、调节pH、调节硫酸根离子浓度中的一步或几步的组合；

在一个实施方式中，所述的调节硫酸根离子浓度是指调节至3-5wt%。

在一个实施方式中，预过滤采用微滤膜、超滤膜、砂滤器或者袋式过滤器中的一种。

在一个实施方式中，采用陶瓷超滤膜进行过滤。