[发明专利]一种碱减量废水资源再利用制备超分散钛白粉的方法

说明书

本发明公开了一种碱减量废水资源再利用制备超分散钛白粉的方法，S1:在碱减量废水中精制得到对苯二甲酸颗粒；S2:将对苯二甲酸颗粒与25%氢氧化钠溶液在反应釜中混合搅拌，生成对苯二甲酸钠溶液，得到对苯二甲酸钙颗粒；S3:将对苯二甲酸钙与十二烷基苯磺酸加入搅拌釜中以一定转速搅拌5‑10min，停留活化15‑30min；S4:随后加入氧化钛浆料；S5:随后添加多元醇，继续以一定转速混合搅拌10‑30min后，经过滤、流化干燥得到超分散钛白粉。本发明提高钛白粉的分散性和加工性能，实现碱减量废水中对苯二甲酸的回收与再利用。

技术领域

本发明涉及一种碱减量废水资源再利用制备超分散钛白粉的方法，属于塑料助剂领域。

背景技术

PTA是重要的大宗有机原料之一，广泛用于化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。国内PTA耗量中有75%用于化纤行业，据统计中国2018年化纤行业对PTA的需求是3500万吨，按15%的减量率计算，我国每年碱减量废水中化纤分解有机物固废对苯二甲酸达500万吨以上。若直接进入水体，会对环境构成极大的威胁。实际上化纤废水中固废对苯二甲酸也是一种工业原料，若能加以回收利用，不但能降低废水排放浓度，有利于环境保护，而且能使资源得到充分利用。因此，如何实现大宗固废PTA的资源化、无害化、高值化利用是江浙地区相关行业目前所面临的一个机遇和挑战。

塑料是钛白粉应用领域的第二大用户，占世界钛白粉总需求量的20%左右，随着人们对环境保护和能源节约意识的加强，以塑代钢的步伐越来越快，作为塑料配方的基本颜料，钛白粉的需求也会逐年增多。钛白粉虽然光学性能优良，物理、化学性质稳定，但在塑料制品中应用时存在几方面的问题：1）在有氧气和水存在的环境中，具有光化学活性，在紫外光照射下，钛白粉晶格中的氧离子很容易失去两个电子变成原子氧，其活性极强，会使其周围的所有有机介质分子发生断裂、氧化和降解，从而产生粉化、黄变、失光、龟裂等现象，使制品的耐候性变差、耐久性降低，从而缩短使用寿命；2）钛白粉本身颗粒较小，表面自由能较高，在使用过程中很容易发生凝聚现象，会对分散效果造成影响；3）钛白粉在配方中的添加量普遍在4份以上，其加工性能的优劣是决定塑料生产效率、成本及应用性能的关键因素，而传统的钛白粉都会降低塑料的加工性能。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种碱减量废水资源再利用制备超分散钛白粉的方法，提高钛白粉的分散性和加工性能，实现碱减量废水中对苯二甲酸的回收与再利用。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种碱减量废水资源再利用制备超分散钛白粉的方法，具体制备步骤如下：

S1:在碱减量废水中加入占废水质量5%～20%的混凝剂，快速搅拌，调节废水的pH值至10～11，慢速搅拌，搅拌充分后的废水先经废煤渣过滤沉淀物得到滤液，滤液经活性炭层吸附后，再经一层废煤渣层过滤得到清液，随后在清液中加入占废水质量0.05%～1%的对苯二甲酸粉末，随后缓慢加入稀酸，待清液pH值降至2～3后，静置15min，所得固液混合体通过压滤机压滤，滤渣经洗涤，烘干，得到对苯二甲酸颗粒；

S2:将步骤S1制备得到的对苯二甲酸颗粒与25%氢氧化钠溶液在反应釜中混合搅拌，生成对苯二甲酸钠溶液，随后在对苯二甲酸钠溶液中添加饱和氯化钙溶液，且在反应釜外场增加超声场，进行超声耦合结晶，将混合液分离提纯、干燥，去除结晶水得到对苯二甲酸钙颗粒；

S3:将步骤S2制备得到的对苯二甲酸钙与十二烷基苯磺酸按比例共同加入搅拌釜中以一定转速搅拌5-10min，停留活化15-30min，

S4:随后加入一定量的二氧化钛浆料，控制反应釜温度为50-80℃，调节pH值为1-3，以一定转速混合搅拌10-15min；

S5:随后在步骤S4制得的混合液中添加一定量的多元醇，继续以一定转速混合搅拌10-30min后，经过滤、流化干燥得到超分散钛白粉。

优选地，所述步骤S1中的复合混凝剂为聚合氯化铝、聚硅酸硫酸铁或者聚硅酸氯化铝中的一种。