降低钛渣酸解尾气硫排放的方法技术

本发明专利技术涉及降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，属于硫酸法生产钛白粉领域。本发明专利技术解决的技术问题是钛渣酸解过程产生的尾气中硫含量高，尾气处理成本高。本发明专利技术提供降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，步骤包括先将钛渣和98％浓硫酸预混得到预混料，然后将预混料分批加入反应器，通入水或蒸汽引发反应进行酸解，酸解主反应结束后经熟化、浸出、过滤得到酸解钛液。本发明专利技术可有效降低钛渣酸解时尾气硫含量，酸解率与现有技术相当，操作简单，易于实施，具有良好的应用前景。

Method of Reducing Sulphur Emission from Tail Gas of Titanium Slag Acidolysis

The invention relates to a method for reducing sulfur emission from tail gas of acidification of titanium slag, belonging to the field of producing titanium dioxide by sulfuric acid method. The technical problem solved by the invention is that the tail gas produced in the acidification process of titanium slag has high sulfur content and high tail gas treatment cost. The invention provides a method for reducing sulfur emission from tail gas of acidification of titanium slag. The steps include first mixing titanium slag with 98% concentrated sulfuric acid to obtain the premix, then adding the premix in batches to the reactor, feeding water or steam to initiate the reaction for acidification, after the main reaction of acidification is completed, the acidizing titanium solution is obtained by ripening, leaching and filtering. The invention can effectively reduce sulfur content in tail gas of titanium slag acidification, has the same acidification rate as the existing technology, simple operation, easy implementation and good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
降低钛渣酸解尾气硫排放的方法
本专利技术属于硫酸法生产钛白粉领域，具体涉及降低钛渣酸解尾气硫排放的方法。
技术介绍
钛白粉的生产方法主要是两种即硫酸法和氯化法，目前国内90％以上钛白粉生产方法为硫酸法。硫酸法钛白致命弱点是环保问题，如废酸、硫酸亚铁及含硫尾气等。若以钛铁矿生产钛白粉，平均每吨钛白要副产硫酸亚铁2.5t～4.0t，浓度约为20％的废酸5t～8t，酸性含硫废气15000m3～2000m3。实际上，自硫酸法钛白诞生之日起，“三废”治理就成为该工艺棘手的问题，目前世界上各个硫酸法钛白生产企业都在利用一些卓有成效的工艺和技术以减少“三废”，其中典型的代表为钛渣代替钛精矿。钛渣取代钛精矿是减少或消除副产物绿矾的根本途径，它至少具有如下优势：减少硫耗20％～30％；大大减少甚至消除副产物绿矾；提高单位设备产能约30％；减少固定投资7％。随着国家环保政策的不断完善和严格，国内硫酸法钛白粉厂改用钛渣为原料是大势所趋。但钛渣酸解的过程相比钛精矿酸解具有酸料比高、反应温度高等的特点，因而排放出大量的含硫尾气，烟囱出口尾气中硫含量爆表(超过2000ppm，环保要求几百个200ppm以下)，严重制约了钛渣的推广应用。目前针对钛渣酸解尾气中硫含量超标的方法主要集中尾气处理装置的优化上，该方法虽一定程度上能解决尾气硫含量超标的问题，但造成了投资成本及运行成本(碱耗，水耗及维护)增加。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是钛渣酸解过程产生的尾气中硫含量高，尾气处理成本高。本专利技术解决上述问题的技术方案是提供降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，步骤包括先将钛渣和98％浓硫酸预混得到预混料，然后将预混料分批加入反应器，通入水或蒸汽引发反应进行酸解，酸解主反应结束后经熟化、浸出、过滤得到酸解钛液。其中，酸解过程反应体系酸浓度控制在92％以上。其中，预混料全部加入完毕时反应体系温度控制在150～180℃，反应体系处于均匀的浆料状态。其中，酸解过程最高反应温度控制在200～210℃。其中，分批加入的方式为第一批加入预混料的30％～40％，第二批加入剩余的预混料。其中，第二批加入预混料的时机为当反应体系温度达到180～190℃时。其中，第二批加入预混料在2～4min内加完。其中，98％浓硫酸与钛渣的质量比为1.7～1.8。本专利技术的有益效果：本专利技术通过分批加料，控制反应温度以及反应酸浓度，有效降低了钛渣酸解时尾气硫含量，减轻尾气吸收的压力，降低尾气吸收剂的消耗；本专利技术在现有技术基础上不增加装置，操作简单，易于实施，采取优化酸解工艺的方法，酸解率与现有技术相当，降低尾气中硫含量，从而降低生产成本。具体实施方式本专利技术提供降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，步骤包括先将钛渣和98％浓硫酸预混得到预混料，然后将预混料分批加入反应器，通入水或蒸汽引发反应进行酸解，酸解主反应结束后经熟化、浸出、过滤得到酸解钛液。分步加料法主要是通过降低反应体系温度，适当延长反应的时间，从而保证酸解率和降低反应体系中硫酸的挥发，减少尾气中硫含量。其中，酸解过程反应体系酸浓度控制在92％以上。反应酸浓度尽可能控制在较高的水平，提高硫酸的沸点，从而减少硫酸的挥发。预混料加入完毕后，随之进入酸解主反应阶段，酸解主反应时由于温度较高，可达到200℃～210℃，反应体系里面的水分将会大量的蒸发，酸浓度会一直变化，逐渐增加直到反应达到平衡。其中，预混料全部加入完毕时反应体系温度控制在150～180℃，反应体系处于均匀的浆料状态，确保未出现固化现象。其中，酸解过程最高反应温度控制在200～210℃。最高反应温度控制在合适的范围，一方面酸解率需要一定的温度来保证，同时高温会导致硫酸分解及挥发量增加。其中，分批加入的方式为第一批加入预混料的30％～40％，第二批加入剩余的预混料。第一批预混料加入后，通入适量的水或蒸汽引发反应。其中，第二批的加入时机为当反应体系温度达到180～190℃时。第一批预混料在水或蒸汽的引发下开始反应，温度会逐渐升高，当反应体系温度达到180～190℃时再加入第二批预混料，再通入适量的水或蒸汽引发反应继续进行。第二批加料后通入蒸汽或水目的是给反应体系增加热量，使得反应最高温度达到200～210℃，从而确保酸解率在较高的水平。其中，第二步加入预混料在2～4min内加完。其中，98％浓硫酸与钛渣的质量比为1.7～1.8:1。其中，过滤的方式为板框压榨分离。对比例1在搅拌条件下，取98％浓硫酸173.5g，钛渣100g预混后，按照钛渣酸解工艺：反应酸浓度92％，引发温度130℃，熟化时间1.5h，熟化温度170℃，浸出温度68℃，浸出时间1.5h进行酸解，通过板框压榨分离得到酸解钛液后计算酸解率和尾气中硫含量。实施例2在搅拌条件下，取98％浓硫酸173.5g，钛渣100g预混后，按照本专利技术两步法进行酸解，通过板框压榨分离得到酸解钛液后计算酸解率和尾气中硫酸含量，其中，反应酸浓度92％，引发温度130℃，第二步添加比例60％，添加的时刻为当体系温度为180℃时，添加时间控制在1.5min，熟化时间1.5h，熟化温度170℃，浸出温度68℃，浸出时间1.5h。实施例3在搅拌条件下，取98％浓硫酸173.5g，钛渣100g预混后，按照本专利技术两步法进行酸解，通过板框压榨分离得到酸解钛液后计算酸解率和尾气中硫酸含量，其中，反应酸浓度92％，引发温度130℃，第二步添加比例65％，添加的时刻为当体系温度为180℃时，添加时间控制在1.5min，熟化时间1.5h，熟化温度170℃，浸出温度68℃，浸出时间1.5h。实施例4在搅拌条件下，取98％浓硫酸173.5g，钛渣100g预混后，按照本专利技术两步法进行酸解，通过板框压榨分离得到酸解钛液后计算酸解率和尾气中硫酸含量，其中，反应酸浓度92％，引发温度130℃，第二步添加比例70％，添加的时刻为当体系温度为180℃时，添加时间控制在1.5min，熟化时间1.5h，熟化温度170℃，浸出温度68℃，浸出时间1.5h。实施例5在搅拌条件下，取98％浓硫酸173.5g，钛渣100g预混后，按照本专利技术两步法进行酸解，通过板框压榨分离得到酸解钛液后计算酸解率和尾气中硫酸含量，其中，反应酸浓度92％，引发温度130℃，第二步添加比例65％，添加的时刻为当体系温度为180℃时，添加时间控制在3min，熟化时间1.5h，熟化温度170℃，浸出温度68℃，浸出时间1.5h。对比例6在搅拌条件下，取98％浓硫酸173.5g，钛渣100g预混后，按照本专利技术两步法进行酸解，通过板框压榨分离得到酸解钛液后计算酸解率和尾气中硫酸含量，其中，反应酸浓度85％，引发温度130℃，第二步添加比例65％，添加的时刻为当体系温度为180℃时，添加时间控制在1.5min，熟化时间1.5h，熟化温度170℃，浸出温度68℃，浸出时间1.5h。实施例7在搅拌条件下，取98％浓硫酸173.5g，钛渣100g预混后，按照本专利技术两步法进行酸解，通过板框压榨分离得到酸解钛液后计算酸解率和尾气中硫酸含量，其中，反应酸浓度92％，引发温度130℃，第二步添加比例65％，添加的时刻为当体系温度为180℃时，添加时间控制在1.5min，熟化时间1.5h，熟化温度170℃，浸出温度68℃，浸出时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，其特征在于包括如下步骤：先将钛渣和98％浓硫酸预混得到预混料，然后将预混料分批加入反应器，通入水或蒸汽引发反应进行酸解，酸解主反应结束后经熟化、浸出、过滤得到酸解钛液。

【技术特征摘要】
1.降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，其特征在于包括如下步骤：先将钛渣和98％浓硫酸预混得到预混料，然后将预混料分批加入反应器，通入水或蒸汽引发反应进行酸解，酸解主反应结束后经熟化、浸出、过滤得到酸解钛液。2.根据权利要求1所述的降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，其特征在于：所述酸解过程反应体系酸浓度控制在92％以上。3.根据权利要求1或2所述的降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，其特征在于：所述预混料全部加入完毕时反应体系温度控制在150～180℃，反应体系处于均匀的浆料状态。4.根据权利要求1～3任一项所述的降低钛渣酸解尾气硫排放的方法，其特征在于：所述酸解过程最...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，吴小平，罗志强，马维平，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51