本发明专利技术提供了一种聚烯烃催化剂含钛废渣的资源化处理方法，利用石灰与凝硬性物料在水存在的条件下直接与含钛废渣进行混合并反应，并静置一段时间后固化。将固化物在水泥回转窑内焚烧，去除有害污染物，制备水泥熟料使用。本发明专利技术的目的是为了解决现有技术中水解反应用水量大，反应剧烈、不易控制的问题，以及由于氢氧化钠中和含钛废渣的水解液所产生的大量钛氧化物和有机污染物，降低后续废水处理难度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种聚烯烃催化剂含钛废渣的资源化处理方法，利用石灰与凝硬性物料在水存在的条件下直接与含钛废渣进行混合并反应，并静置一段时间后固化。将固化物在水泥回转窑内焚烧，去除有害污染物，制备水泥熟料使用。本专利技术的目的是为了解决现有技术中水解反应用水量大，反应剧烈、不易控制的问题，以及由于氢氧化钠中和含钛废渣的水解液所产生的大量钛氧化物和有机污染物，降低后续废水处理难度。【专利说明】
本专利技术属于工业废渣的资源化处理领域，涉及一种聚烯烃催化剂含钛废渣的资源化处理方法。
技术介绍
齐格勒-纳塔催化剂是聚烯烃工业中应用最为广泛的一种有机金属催化剂。该催化剂的制备是通过四氯化钛与含镁化合物的固体载体或催化剂前体相混合达到合适时间，最终获得高活性的齐格勒-纳塔催化剂组分。而未载入的四氯化钛以及高沸物等残余物料通过烃溶剂洗涤除去，即为催化剂母液。其中，高沸物主要包括(卤代)烷氧基钛、脂类等高沸点物质。对于催化剂母液的处理方法，目前国内主要采用蒸馏方法回收催化剂母液中的四氯化钛和烃溶剂。其中，沸点较低的烃溶剂较易在蒸馏塔中与其他组分分离，但由于催化剂母液中的高沸物只有在流程末端的干馏釜中才被排出，易对塔底部分、重沸器和塔内部构件造成结垢和阻塞。而且随着四氯化钛回收率的提高，(卤代)烷氧基钛等高沸物比重也会随之增加，造成残余物料粘度较高，流动性差，一旦在高温状态下停留时间过长易造成釜壁结焦。因此，为了保证装置的正常运行，四氯化钛的回收率不宜过大，蒸馏温度不能过高，催化剂母液的停留时间不应过长。对于干馏釜排出的废渣，目前常用的处理方法是将其进入水解釜水解，而后利用氢氧化钠中和所形成的盐酸。然而，利用这样的处理方法，水解反应不够温和，整个操作较难控制。同时，进行水 解反应所消耗的水量巨大，所产生的废水水质复杂，含有大量钛氧化物和有机污染物，处理成本极高。特别是废水中大量氯离子的存在，增加了后续废水处理难度。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的利用水解反应处理含钛废渣用水量大，反应剧烈、不易控制，以及使用氢氧化钠中和含钛废渣的水解液产生大量钛氧化物和有机污染物的问题，降低后续废水处理难度，本专利技术提供了一种利用石灰与凝硬性物料在水存在的条件下直接与含钛废渣混合并反应来制备水泥的方法。本专利技术提供一种，包含以下步骤:I)向反应器内投加石灰、凝硬性物料和水，熟化0.5^2小时后，生成含熟石灰的浆液。其中，石灰与凝硬性物料的质量比为1:10-10:1，优选质量比为1:广5:1，石灰与水的质量比为1:0.5"!: 10,优选质量比为1:2~1:4。通过配制浆液并参与反应，不但增加了物料的混合程度，提高了反应速度，同时，也减小了反应器的混合阻力，降低了反应器的使用功率。2)将含钛废渣分若干次投入所述反应器内，与所述含熟石灰的浆液混合并反应，其中，反应温度为4(T200°C，反应时间为0.5~2小时，并获得含有1102、0&(:12』&(0!1)2、5102、Al2O3的浆液，所述含钛废渣的投加量与所述含熟石灰的浆液的质量比为1:0.5~1:5 ;优选为 1:1~1:2。3)将步骤2)反应后获得的浆液放置6~72小时，使所述反应后浆液转变为固化物。4)将得到的固化物粉碎，送入水泥回转窑内焚烧，并补充水泥生料，制备成水泥熟料，其中，补充的水泥生料与粉碎后的固化物质量比不超过100:1。所述含钛废渣主要包括含量为5wt9T80wt%的四氯化钛，含量为2wt9T80wt%的(卤代)烷氧基钦，以及含量为0wt% 20wt%的副广物，其中所述(卤代)烷氧基钦为烷氧基钦和/或卤代烷氧基钛。所述的(卤代)烷氧基钛可以用通式TiXm(OR)n的表示，其中X是卤素，优选为氯，R是具有f 10个碳原子的低级烷基，优选乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基叔戊基，其中m=(T3，η= 4,2 ^ m+n ( 4。 所述副产物包括脂肪族(二)酯和/或芳香族(二)酯以及它们的衍生物，具体地，主要包括邻苯二甲酸二异丁酯、2，4戊二醇双苯甲酸酯等，所述脂肪族(二)酯为脂肪族二酯和/或脂肪族酯，所述芳香族(二)酯为芳香族二酯和/或芳香族酯。所述石灰，是以CaO为主要成分的气硬性无机胶凝材料，其CaO的有效含量大于70%。本专利技术中，石灰熟化后生成的氢氧化钙可以与含钛废渣中的四氯化钛等直接发生反应，其放热量远小于先经水解釜水解而后使用氢氧化钠中和盐酸所放出的热量。因此，氢氧化钙与含钛废渣的反应更为温和，容易控制。同时，石灰熟化后形成的氢氧化钙，也是常用的固化/稳定化物质，特别是能够将废物中的有害成分吸附、吸收、包裹起来，最终形成具有一定强度的固化物。因此，本专利技术中，氢氧化钙的使用不但能够有效去除难处理的四氯化钛等物质，而且能够将其他有害污染物包裹起来，最终形成固化物，便于贮存和运输。所述凝硬性物料包括粉煤灰、炉渣或者水泥窑灰，主要成分包括Si02、Al203、Fe203、CaO,MgOο本专利技术利用活性二氧化硅和三氧化二铝与石灰在水存在的条件下，发生波索来反应，生成有凝结硬化作用的凝胶或晶体，并能够将废物中的有害成分吸附、吸收、包裹于凝胶或晶体中，最终形成具有一定强度的固化物。本专利技术中的反应器优选为混合机或捏合机，因为处理的污染物中含有固渣，同时反应过程中容易形成块状物质，所以为了反应时混合更加充分以及反应后放料顺畅，能对固态或半固态物料产生强烈剪切、混合作用的反应器形式，不宜选用一般的搅拌式反应器。更优选用双螺旋混合机。所述反应温度可以通过带有水夹套的反应器以及控制含钛废渣的加入速度进行控制，以使反应温度控制在40~200°C之间。所述固化物中的无机组分包括CaCl2.nH20、TiO2, Ca(OH) 2、Si02、A1203。所述水泥回转窑是焚烧危险废物,特别是可燃性废弃物的最佳炉型。水泥回转窑的容积较大、工况稳定、煅烧温度高，废料在窑内可长时间停留，而且没有二次污染物排出。另外，水泥回转窑还可利用废渣的可燃性将其作为补充性替代燃料，减少燃料资源消耗。所述水泥熟料，其组分包括硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等。其中，二氧化钛含量小于2wt%,氯化钙含量在0.5wt°/T2wt%。二氧化钛作为水泥中的微量元素,有较好的矿化作用，作为水泥缓凝剂，可替代二水石膏对水泥的作用。氯化钙作为水泥组分，对水泥中的硅酸盐和铝酸盐可以起到加速水化的作用，有很好的矿化效果。所述水泥熟料可用于固化处置废物，而后填埋，能够有效防止渗透液的流出。所述水泥熟料如果水泥产品符合国家标准GB175-2007中技术要求对化学指标、物理指标、强度以及细度的规定，可直接用于建筑水泥使用。本专利技术的有益效果是:I)本专利技术通过石灰与凝硬性物料加水后配制成含熟石灰的浆液，直接处理含钛废渣，经过混合、反应、固化等步骤实现对含钛废渣的减量化、无害化处置。2)采用氢氧化钙代替常规使用的氢氧化钠，释放热量小，反应更加温和，氢氧化钙的使用不但能够有效去除难处理的四氯化钛等物质，而且能够将其他有害污染物包裹起来，最终形成固化物，便于贮存和运输。3)对含钛废渣的处置方式由水解中和转变为直接与含熟石灰的浆液混合反应，避免了水解过程中对水的大量消耗。4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邢毅，李昕阳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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