硫酸法钛白浓废酸的综合治理

【 中图分类号 】Ｘ７６ ５
１ 前言
目前 ，钛 白粉的生产方法有硫酸法 、氯化法 和盐酸法 ， 我 国绝 大部分企业都采 用硫酸法工 艺 。在硫酸法钛 白生产 中 ，硫酸作 为中间介质，它只参与反应而不进入最 终产品 。 因此硫酸法钛 白粉 生产过程中将产生大量 的酸性废液 ，每 生 产 １ ｔ钛 白粉将产生的浓废酸就达 ５ ｆ左右 ，以 ２ ％的硫 ～６ｌ Ｉ ３ ０ 酸浓度计 ，就相 当于每年有 １ ． ｔ的纯硫酸直接排放 ，对 ～１ ２ 环境危害极大 ，迫切 需要 得到治理 。钛 白浓废酸 中除含有 大 量硫酸和铁外 ，尚有钪 、钒、钛等有价金属 。
图 １ 石 灰 石 中和 法 流 程 图 【 稿 日期 】２ １— ５ ２ 收 ０１ ０— ９
图 ２ 德 国拜 尔公 司的废 酸 浓 缩 流 程
我 国化工 部第三设 计院和 原化工 部涂 料研 究所 在上世
【 作者简介 】宋宇 （ ９ ４ ） １８ 一 ，男，广 西桂林人 ，广 西冶金研 究院冶化所助理工程师 ，研 究方 向为钒 、钛 的研 究和 开发 。
但 因 Ｆ Ｓ ７ 脱 水 后 生 成 的Ｆ Ｓ Ｈ０ 塞 蒸 发 器 的 管 道 ｅ ０ ・ Ｈ０ ｅ ０ ・ 堵 而未能投入工业化生产 。
萃取法是使铁等杂质离子不被萃取 的有机萃取剂与料液 充分接触 ，而硫酸进入有机相 ，最终达到酸盐分离 的方法 。 李潜 等研 究了用三异辛胺作萃取剂、 Ｈ０作反萃取剂从钛 “ 水解废酸中萃取回收硫酸的工艺 ，硫酸 回收率可达 ９％ １ ，产 品酸浓度为 １９ ３ ／ 。 ７ ｇ Ｌ １ 萃取法具有平衡速度快 ，分离效果好 ，处理 能 人 ，酸 回收率高 ，产 品浓度 、纯度高 ，以及易： 实现 自动控制 等优 点，实现酸盐分离非常有效 ，是一种极具发展前景 的废 酸的 处理方法 ，缺点是 由于采用 了有机相萃取剂 因而酸 的吲收成
２ 浓废酸治理
目前 ，钛 白浓 废 酸 的 处 理 思 路 主 要 有 两 种 ：一 是 中和 回
收 ｓ ；二是回收利用其 中的游 离酸。 ０
２ １ 中和 法 ．
（ ） 中和 排 放 法 １
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在没有解决经济有效 的回收利 用方法前 ，应将废水 以碱 性物 质中和至 Ｐ 达 到 ６后再排放 。 Ｈ 所用碱性物质有石灰 、 石 灰石 、苏打、苛性钠等 。但有些碱 性物 质价格贵 ，处理费用 大 ，因而 最好 以废治废 ， 采用各种碱性废水或碱 性废渣 （ 电 如 石渣 、 酸钙碱渣 等） 但该方法 的缺 点是当采用石灰类碱性 碳 ， 物质 时，有大量石膏废渣产生 ，处 理好 副产 石膏 出路 问题是 实施 此法的关键 。石灰或者石灰 中和法 是 １ ３本和美国一些工 厂常用 的方法，其工艺流程如 图 １ 所示 。
【 摘 要 】文章介绍 了国 内外硫 酸法钛 白浓废液综合治理 的常 用方法和应 用实例 。
【 文献标 识码 】Ａ 【 章编 号】１０ － １２ １）９ ０ ０ — ３ 文 ０ ８ １ ５ （０ ０ — １０ ０ １ １
（ ） 过 滤 中 和 法 ２
【 关键 词 】 钛 白浓 废 酸 ；综 合 治理
石灰石、 白云石和大理石等是具有 中和性 能的滤料 ，酸 性废水通过这些滤料时便会产生 中和作用 ，反应如下 ：
ｒ ０ ＋Ｃ Ｓ ２ ４ ａＱ Ｃ Ｓ ４ ＋ Ｃ １ Ｓ ａＯ 爿 ０＋ Ｑ 、 ２ Ｓ ， ａＯ ・ Ｃ Ｈ２Ｏ ＋Ｃ Ｓ ３ Ｍｇ Ｑ Ｃ Ｓ ４ ＋ ４ Ｈ２ ２ Ｄ 个 ａ Ｏ ＾口 Ｄ ＋２ Ｏ＋ ｃ ２
一
１ ０— ０
纪８ 年代 曾于南京、镇江 等地 建立 了废 酸浓 缩中试生产装置 ， Ｏ
采用 的流 程是 先将 废 酸进 行 沉 降净化 ，然 后 采用 真 空浓 缩 的办 法将 废 酸 浓缩 至 ３ ％ ０ 以上 ，接 着 在Ｏ ℃下 冷冻 使 废 ～５ 酸 中 的铁 盐析 出 ， 同时 废酸 浓 度可 以提 高 到４ ％ Ｏ 左右 ，后 来 在 此基础 上又 增加 了第二 段浓缩 使废 酸浓度 提 高Ｎ ６ ％ ５，
本太高 。
２３ 综合法 ．
南通三圣石 墨设备科技有 限公司充分研制 过利用煅烧尾 气余热浓缩废酸的工艺路线 。其 工艺流程 如图３ 所示 。
采 用 白云石时产生的石膏量仅为石灰石 的一半 ，因而进 水 的硫 酸浓度可 以提高 ，缺点是 白云石 的反应速度 比石灰石 慢 。过 滤中和法常用的流程有升流膨胀、滚筒过滤等 。
（ ）其 它 ３
此 外，尚有离子交换、 电渗析、反渗透等水处理方法 ， 但在钛 白生产上应用较少。 ２ ２ 回收游离酸法 ． （ ）浓 缩 法 １ 废酸浓缩可 以采 用浸 没燃 烧和真空浓缩的方法 。浸没燃 烧是把在燃烧室产 生的高温气 体 （ ２ ０Ｃ） １０ ＂ 直接喷人废酸 中， 使废酸 中的水分 蒸发 而起 到浓 缩废 酸的作用。 由于硫酸浓度 的提高使溶解于废酸 中的硫 酸亚铁 析出，因此该法浓缩后的 废酸浓度不 高，而且 设备腐蚀 很厉害。前苏联 曾用此法将废 酸浓缩至 ５ ％ 出售或供生产磷肥使用 。 ５后 真空蒸发浓缩可 以根据蒸 发强度 、浓缩 级数 ，把 ２ ％左 Ｏ 右 的废酸浓缩至 ４ ％ ０ 、７％ ０ 、５％ ０ 甚至 ９ ％ ０ 以上 。德国拜尔公司 硫酸法钛 白废酸 回收循环利用 的工 艺流程如 图 ２ 示。 所
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大 众 科 技
ＤＡ ＺＨＯ ＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ ９， １ ． ２０ １
（ ｍｕａｉｅ ｏ１ ５ Ｃｕ ｌｔ ｌ Ｎ ．４ ） ｖｙ
硫 酸法钛 白浓废酸 的综合 治理
宋 字 李 婷 邓 燕 邱 佳
（ 西 金 研 究 院 ，广 西 南 宁 ５ ０ ２ 广 台 ３ ０ ３）