一种减少钛白粉生产过程中洗水方法技术

四川龙蟒发明专利技术人：本发明专利技术涉及一种减少钛白粉生产过程中洗水方法，包括偏钛酸的二洗步骤，所述二洗步骤包括前段水洗和后段水洗，后段水洗时相对于前段水洗采用小流量脱盐水进行水洗。本方法在偏钛酸二洗步骤中，通过采用分阶段控制脱盐水流量，既可以有效减少洗水用量，同时可以保证除铁效果。

A method of reducing washing water during the production of titanium dioxide

Sichuan longmang inventor: the present invention relates to a washing water reduction process of titanium dioxide production method in two steps including washing metatitanic acid, the two step includes washing washing and washing after anterior segment, posterior segment relative to the preceding washing washing by a small flow of desalted water washing. The method can reduce the amount of washing water and control the iron removal effect by adopting the stage control of the desalted water flow rate in the two step washing process of Titanic acid.

【技术实现步骤摘要】
一种减少钛白粉生产过程中洗水方法
本专利技术涉及一种减少钛白粉生产过程中洗水方法，属于钛白粉生产

技术介绍
目前我国钛白粉生产主要以硫酸法为主，钛液经水解后得到白色偏钛酸沉淀，其中含大量的硫酸亚铁等杂质。杂质铁存在会对钛白粉产品亮度、白度有影响。行业内一般利用硫酸亚铁溶于水性质，用压滤机对偏钛酸进行洗涤达到除铁目的。偏钛酸除铁分三个步骤：一洗、漂白、二洗。偏钛酸一洗过程中酸度逐渐降低，三价铁离子在pH＞2.5时会水解而沉淀出不溶于水的氢氧化铁，无法除去，此时偏钛酸中Fe2+/TiO2约1000ppm左右。漂白过程中通过加入硫酸和还原剂将三价铁还原成二价铁，再进行二洗。二洗洗水少部分回收用于一洗，大部分经处理后排放。二洗需将偏钛酸中Fe2+/TiO2控制在20ppm以内，才不会对后期产品亮度，蓝光白度有影响。整个钛白粉生产中二洗用水量最大，传统工艺中，二洗过程均是采用固定流量的脱盐水进行洗涤。且为了提高除铁效果，都是简单地采用增加洗水用量的手段，导致脱盐水用量巨大，每生产1吨钛白粉二洗需要用55℃到60℃脱盐水30吨。而加热这部分脱盐水需要用大量蒸汽能源。再者国内外一般都是用交换树脂方法生产脱盐水，每产生一吨脱盐水会产生约0.5kg氯化钠。因此钛白粉生产过程中不仅大量消耗水资源，能源、由于制备脱盐水产生的氯化钠还会对环境有所破坏，为此企业付出巨大生产成本。国内外钛白粉生产厂家洗涤偏钛酸时，并未在洗涤方式上有所研究。大多是从水处理循环利用方面研究考虑降低钛白粉水用量，减少污染物排放，降低企业生产成本。专利CN201510716977.8将三洗废水回收用于二洗洗涤。由于三洗主要是洗涤钛白粉包膜时多余的盐分，所以三洗废水中含有大量的金属盐分。偏钛酸二洗结束后需定量加入固定的盐分调整煅烧时粒子形貌。若盐分种类，数量过多均会对产品质量有所影响。专利CN201310083671.4将二洗和一洗产生总酸性废水经电石渣，氧化钙、氢氧化钙等物质中和处理后得到的滤液回收用于二洗洗涤。此方法会产生大量的固体废弃物硫酸钙，污染环境。处理酸性废水还会增加企业生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减少钛白粉生产过程中洗水方法，具体方案为：一种减少钛白粉生产过程中洗水方法，包括偏钛酸的二洗步骤，所述二洗步骤包括前段水洗和后段水洗，后段水洗时相对于前段水洗采用小流量脱盐水进行水洗。进一步的，所述后段水洗时脱盐水流量不高于前段水洗时脱盐水流量的1/3。进一步的，所述前段水洗时的每小时脱盐水用量与被洗涤偏钛酸中TiO2的质量比为5～7：1；所述前段水洗的时间为30～50min。进一步的，所述前段水洗时的每小时脱盐水用量与被洗涤偏钛酸中TiO2的质量比为6：1；所述前段水洗的时间为40min。进一步的，所述后段水洗的时间不低于120min。进一步的，所述二洗步骤前的偏钛酸中Fe2+/TiO2≤1500ppm。进一步的，所述二洗步骤中脱盐水压力不低于0.35mpa。专利技术人经长期研究发现，偏钛酸在二洗过程中，前阶段洗水中铁含量随时间降低非常明显，尤其在前40min内，洗水中铁含量由1000ppm左右降低至50ppm左右。经分析，在约200min的二洗洗涤时间，前40min左右为置换除铁，偏钛酸滤饼中大量的Fe2+离子被脱盐水带走。40min以后，由于脱盐水在滤饼中形成固定通道，滤饼中铁离子通过滤饼之间细小缝隙扩散到脱盐水里面，除铁比较缓慢。采用大流量的脱盐水洗涤并不能提高除铁速度，反而会加快PH值的升高，使Fe2+离子形成氢氧化铁的沉淀，不利于除铁，同时白白浪费了大量脱盐水。综上所述，本专利技术的有益点在于，在偏钛酸二洗步骤中，通过采用分阶段控制脱盐水流量，在后段水洗时降低脱盐水流量，既可以有效减少洗水用量，同时可以保证除铁效果。本方法从“源头”上将吨钛白粉二洗耗水量从30倍降低至6到8倍。该方法高效简单，不仅不会影响二洗除铁效果，又能节约水资源及蒸汽，还能减少企业污水排放，对企业有着重大的环保经济效益。具体实施方式实施例1二洗洗涤前偏钛酸中Fe2+/TiO2=1030ppm。二洗压滤机进料3t（以TiO2计），进料结束以后，开始二洗。前30min通过二洗供水泵电动阀门调节洗水流量21m3/h；洗涤30min后调整供水泵阀门开度调整洗水流量6m3/h，持续时间为120min。整个洗涤过程通过出水管道控制洗水压力为0.36mpa。实施例2二洗洗涤前偏钛酸中Fe2+/TiO2=800ppm。二洗压滤机进料3t（以TiO2计），进料结束以后，开始二洗。前50min通过二洗供水泵电动阀门调节洗水流量15m3/h；洗涤50min后调整供水泵阀门开度调整洗水流量5m3/h，持续时间为120min。整个洗涤过程通过出水管道控制洗水压力为0.35mpa。实施例3二洗洗涤前偏钛酸中Fe2+/TiO2=700ppm。二洗压滤机进料3t（以TiO2计），进料结束以后，开始二洗。前40min通过二洗供水泵电动阀门调节洗水流量18m3/h；洗涤40min后调整供水泵阀门开度调整洗水流量6m3/h，持续时间为120min。整个洗涤过程通过出水管道控制洗水压力为0.4mpa。实施例4二洗洗涤前偏钛酸中Fe2+/TiO2=1500ppm。二洗压滤机进料3t（以TiO2计），进料结束以后，开始二洗。前40min通过二洗供水泵电动阀门调节洗水流量18m3/h；洗涤40min后调整供水泵阀门开度调整洗水流量4m3/h，持续时间为140min。整个洗涤过程通过出水管道控制洗水压力为0.35mpa。实施例5二洗洗涤前偏钛酸中Fe2+/TiO2=1030ppm。二洗压滤机进料3t（以TiO2计），进料结束以后，开始二洗。前40min通过二洗供水泵电动阀门调节洗水流量18m3/h；洗涤40min后调整供水泵阀门开度调整洗水流量3m3/h，持续时间为160min。整个洗涤过程通过出水管道控制洗水压力为0.37mpa。对比例1二洗洗涤前偏钛酸中Fe2+/TiO2=1030ppm。二洗压滤机进料3t（以TiO2计），进料结束以后，开始二洗。通过二洗供水泵电动阀门调节洗水流量21m3/h，持续时间为200min。整个洗涤过程通过出水管道控制洗水压力为0.37mpa。实施例1～5与传统工艺对比情况如表1所示，从表1中可看出，采用本方法可以将吨TiO2的耗水量降低至6到8倍，而产品质量达到了钛白粉产品的指标的亮度≥94.2，白度≥93。表1：实施例1～5产品质量与正常产品质量对比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少钛白粉生产过程中洗水方法，包括偏钛酸的二洗步骤，其特征在于：所述二洗步骤包括前段水洗和后段水洗，后段水洗时相对于前段水洗采用小流量脱盐水进行水洗。

【技术特征摘要】
1.一种减少钛白粉生产过程中洗水方法，包括偏钛酸的二洗步骤，其特征在于：所述二洗步骤包括前段水洗和后段水洗，后段水洗时相对于前段水洗采用小流量脱盐水进行水洗。2.根据权利要求1所述的减少钛白粉生产过程中洗水方法，其特征在于：所述后段水洗时脱盐水流量不高于前段水洗时脱盐水流量的1/3。3.根据权利要求1所述的减少钛白粉生产过程中洗水方法，其特征在于：所述前段水洗时的每小时脱盐水用量与被洗涤偏钛酸中TiO2的质量比为5～7：1；所述前段水洗的时间为30～50min。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈亮，杨万梅，代堂军，姚恒平，孙润发，
申请(专利权)人：四川龙蟒钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51