废酸综合利用研究

废 酸 综 合 利 用 研 究
前言

目前全国大部分钛白粉厂采用硫酸法钛 白生产工艺，采用硫酸对钛精矿处理得到 的钛白粉，生产过程中将伴随产生大量废 酸，废酸的PH值达不到国家规定的排放标 准，必须进行处理。目前对废酸的处理方 法主要采用碱中和，费用很高。因此，对 废酸进行资源化综合利用势在必行。
研究目的
第二部分试验（55.80%）

试验原矿同样取自选钛厂细粒级生产线浮选原矿(浮 硫前原矿)。 也分别做现场用硫酸与废酸的实验室条件试验，在 最佳的条件下，做一粗三精实验室开路连选试验。 钛白废酸在试验条件同等情况下取得的实验结果为: 1）现场生产用硫酸试验：精矿品位48.59%，产 率23.99%，回收率71.87%； 2）钛白废酸试验精矿品位47.01%，产率23.20%， 回收率67.16%。现场用硫酸精矿回收率要高于钛白 废酸的精矿回收率4.71%。


试验原矿取自选钛厂细粒级生产线浮选原矿(浮硫前 原矿)。 分别做现场用硫酸与废酸的实验室条件试验，在最 佳的条件下，做一粗三精实验室开路连选试验。 钛 白废酸试验浮硫硫酸在1600g/t,浮钛粗选硫酸为 220g/t时，取得指标（精矿品位49.16%,精矿回收率 48.80%）与现场生产硫酸相比较，在精矿品位接近 的情况下，钛白废酸试验精矿回收率仍低于现场生 产硫酸试验的回收率7%。 鉴于钛白废酸（23.96%）试验结果较差，将不对钛 白废酸与现场生产硫酸进行配比实验。

钛白废酸（55.80%）选别选钛厂前八微矿生产线的 原矿实试验室开路试验表明：在相同的原矿条件下， 精矿品位相近时，浓度为55.8%的钛白废酸与现场 生产使用的硫酸相比，得到的精矿产率要低2%左右， 精矿回收率要低4%左右。 钛白废酸（55.80%）与现场用硫酸按1：2的配 比进行选别前八生产线原矿的开路连选实验，得到 了精矿品位47.07%，回收率57.47%，与现场用硫 酸指标精矿品位，回收率较相近；按1：4的配比进 行选别前八生产线原矿的开路连选实验,精矿品位没 有达标。
硫酸 1500g/ t 起泡剂 50 g/t
尾3
23.96% 浮精4 尾4
93.85
4.90 95.10
0.078
8.39 0.080 300 g/t
表4 现场用硫酸浮硫试验
作业 名 称 浮精1 尾1 浮精2
产率% 3.49 96.51 3.89
品位%(s) 黄药用量 12.26 0.096 7.20 200 g/t 100 g/t 硫酸 1500g/t 起泡剂 50 g/t
钛白厂废酸

钛白粉厂采用硫酸法钛白生产工艺，生产过程中将伴随产
生大量废酸。废酸浓度由两种：23.96%简称钛白废酸； 55.80%简称浓缩废酸。其化学成分分别见表1和表2。

样品 名称
表1 废酸（23.96%）化学成分
原样号 TFe 分 析 结 果 Al23 MgO （g/L） V2O5 TiO2 H2SO4

谢谢各位！
现场用硫酸与废酸的配比试验 通过总结条件实验及开路实验，为探索废酸使 用的最佳条件，故此我们在实验室做现场用硫酸与 钛白废酸的配比实验（配比1：2；1：4）。 经过一粗三精开路实验流程，实验结果可以看出为： 1）现场生产用硫酸与钛白废酸按1：2的配比实验， 精矿品位47.07%，产率21.88%，回收率57.47%； 2）现场生产用硫酸与钛白废酸按1：4的配比实验， 精矿品位41.91%，产率33.44%，回收率77.86%； 3）按1：2的比例配比，精矿的品位可以合格，但按 照1：4的比例配比，精矿的品位不大于42%。为验 证实验结论，故需要做验证实验。
结论及建议

钛白废酸（23.96%）选别选钛厂前八微矿生产线的 原矿实试验室开路连选试验及补充连选试验表明： ①在相同实验条件下，精矿品位相近时，浓度为 23.96%的钛白废酸与现场生产使用的硫酸相比，得 到的精矿产率要低3～4%，精矿回收率要低8～ 12%；②在 浮硫硫酸用量为1600g/t,浮钛粗选硫酸 为220g/t时，取得指标（精矿品位49.16%,精矿回收 率48.80%）与现场生产硫酸相比较，在精矿品位接 近的情况下，钛白废酸试验精矿回收率仍低于现场 生产硫酸试验的回收率7%；③鉴于钛白废酸 （23.96%）试验结果较差，将不对钛白废酸与现场 生产硫酸进行配比实验。

第三部分试验

钛白废酸与现场用硫酸在粗选1500g/t, 起泡 剂50 g/t，黄药在200 g/t ~300 g/t之间，进行 一粗一扫的条件实验，见表3及表4。
表3 废酸浮硫试验 废酸浓 度% 作业 名 称 浮精1 尾1 55.80% 浮精2 尾2 浮精3 产率% 6.61 93.39 4.97 95.03 6.15 品位%(s) 黄药用 量 6.91 200 g/t 0.073 9.36 0.076 7.10 200 g/t 300 g/t
钛白废酸（55.8%）较钛白废酸（23.96%） 的杂质要多，若应用于生产，在现场浮选闭 路循环过程中及环水循环使用过程中会不断 累积，大量的难免离子将对选钛生产产生很 大的影响。 通过上述的结论，将废酸（55.80%）与现场 用的硫酸配比，按照1：2的比例来配比，开 展工业试验。确定钛白废酸用于选钛浮选生 产的可行性及最佳使用条件。
尾2
浮精3
96.11
5.30
0.068
7.95 300 g/t
尾3
94.70
0.072

由表3及表4可以看出： 1）废酸浓度为55.80%，黄药用量在200 g/t时，与现场用酸液在200 g/t时相比，精矿 品位相差不大，废酸的尾矿品位与现场用酸 的尾矿品位相近。 2）废酸浓度为24%，黄药用量在200 g/t 时，与现场用酸液在200 g/t及300 g/t时相比， 精矿品位相差也不大，废酸的尾矿品位也要 略高于现场用酸的尾矿品位。

攀钢集团矿业有限公司选钛厂作为全国最大的钛铁矿选钛
基地，其浮选生产线采用硫酸作为PH调整剂，每年约消耗 96%左右的浓硫酸 2200吨。随着2008年初以来硫酸价格的 大幅上涨，攀钢钛白粉厂与选钛厂的生产成本也大幅增加。 为减轻废酸在生产中对钛白粉厂造成的环保压力, 降低公 司生产成本，有必要研究对钛白粉厂产生的废酸运用于选 钛厂生产。选钛厂于2008年6月开展了废酸综合利用试验 研究。以探索废酸取代生产用硫酸用于选钛厂浮选生产的 可行性。
废酸
废酸
FS
FS-6
36.75
41.81
6.43
4.25
11.16
13.10
0.931
4.58
5.94
232.38
249.90

样品 名称 废酸
表2 废酸（55.80%）化学成分
分析
TFe
Al2o3
原样 号
结 果 （g/L）
Feo sio2
MgO
cao
Mno
TIO 2
H2SO 4
1#
4.97
4.14 9.43

在废酸浮硫实验与现场用硫酸浮硫实验的对 比表明：①废酸浓度为55.80%，黄药用量在 200 g/t时，与现场用酸液在200 g/t时相比， 精矿品位相差不大，废酸的尾矿品位与现场 用酸的尾矿品位相近。②废酸浓度为23.96%， 黄药用量在200 g/t及300 g/t时，与现场用酸 液在200 g/t时相比，精矿品位相差也不大， 废酸的尾矿品位也要略高于现场用酸的尾矿 品位。
实验室试验设备
条件试验采用试验室用0.5L浮选机，试验室 开路连选试验采用0.75L、0.5L浮选机。

实验室试验方案

在化验室对废酸进行分析的基础上对废酸进 行试验室试验。试验分为两部分：第一部分， 对浓度为23.96%的废酸进行试验室试验；第 二部分，对浓度为55.8%的废酸进行试验室 试验；第三部分，废酸与现场用硫酸浮硫试 验的对比
0.091 6.37
<0.01 0.35 0.4 802.6

从表1,表2可以看出：钛白废酸中含有多种化学成分：TFe、 Al2O3、MgO、TiO2、V2O5、H2SO4, Mn0、 Ca0，它们都是 以硫酸盐的形式存在于废酸溶液中。钛白废酸中的Fe2+， Ca2+，Mg2+。等这些离子对浮选指标的影响很明显，特别 是对采用脂肪酸为捕收剂浮选的影响更大。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
具体步骤为：1）首先用选钛厂生产所 使用硫酸及废酸进行浮钛硫酸条件试验；2） 在探索出较佳条件情况下进行现场用硫酸 试验室开路连选试验；3）对开路试验进行 验证试验；4）在较佳条件下进行现场用硫 酸与废酸的配比试验（配比1：2，1：4）； 5）进行废酸与现场用硫酸的浮硫对比试验。
第一部分试验（23.96%）