硫酸法钛白废酸的除铁方法技术

本发明专利技术涉及硫酸法钛白废酸的除铁方法，属于化工废酸循环利用领域。本发明专利技术提供了硫酸法钛白废酸的除铁方法，包括如下步骤：向硫酸法钛白废酸中加入以下至少一种有机溶剂：乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙胺、乙二胺、乙二醇、甘油，搅拌均匀，待析出沉淀后进行固液分离，收集液体，即得纯化酸。本发明专利技术方法仅需使用乙醇等廉价的有机溶剂，不需要加入价格较高的絮凝剂，且有机溶剂用量不大，使用后还可回收，实现循环使用，显著降低了废酸处理的经济成本。

Iron removal of titanium dioxide waste acid by sulfuric acid method

The invention relates to a method for removing iron from titanium white waste acid by sulfuric acid method, belonging to the field of chemical waste acid recycling. The invention provides a method for removing iron from sulfuric acid titanium white waste acid, which comprises the following steps: adding at least one organic solvent to sulfuric acid titanium white waste acid: ethanol, acetone, tetrahydrofuran, ethylamine, ethylenediamine, glycol, glycerin, stirring evenly, separating solid and liquid after precipitation, collecting liquid, and obtaining purified acid. The method of the invention only needs to use cheap organic solvent such as ethanol, does not need to add flocculant with high price, and the amount of organic solvent is not large, and can be recycled after use, realizing recycling use, and significantly reducing the economic cost of waste acid treatment.

【技术实现步骤摘要】
硫酸法钛白废酸的除铁方法
本专利技术涉及硫酸法钛白废酸的除铁方法，属于化工废酸循环利用领域。
技术介绍
钛白粉是一种性能优良的白色无机颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷、油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。据国家化工行业生产力促进中心钛白分中心统计，近几年钛白粉需求量正在急剧上升。目前我国基本上采用硫酸法进行生产，但是由于使用低品位的钛铁矿，会产生大量的硫酸亚铁废料和废酸。每生产1吨钛白粉，需要消耗硫酸4吨左右，产生浓废酸8～10吨(约含H2SO4～20％wt、FeSO4·7H2O5％wt～8％wt)。并且，我国有将近40％的废酸液被简单中和处理，造成大量酸资源和有效物质流失，产生的涉及危废的污泥重复利用率只有4％左右，对环境的压力和风险之大无法估量。近几年来，国家对环境保护的重视程度不断提高，处罚力度也不断加大，环保排放达标成为了钛白企业生产许可的门槛条件。随着我国经济与钛白行业迅猛发展，钛白废酸的产量也呈现出迅速增加的态势。因此，无论从保护环境，还是节约资源的角度，对钛白浓废酸的回收利用都是非常必要的。在此趋势下，出现了多种废酸处理工艺方法，如中和法、膜萃取、结晶法、浸取有价矿物等。然而，现有的废酸处理方法仍然存在明显的缺陷。比如中和法，虽然出水水质较好，但是蒸发所产生的废盐渣难以处置，并且重金属无法回收利用，增加了处理成本。膜萃取由于受材料科学与膜制备工艺的限制，膜分离技术的实际应用成本非常高，且膜的使用寿命短、膜组件容易受到污染等因素也限制了其在废酸处置中的应用。结晶法以及浸取有价矿物在实际应用过程中存在处理量小、结垢现象严重、生产成本高等不少的问题。申请号201410370860.4的中国专利公开了一种钛白废酸的回收利用的工艺方法，采用两次配酸方式。包括如下步骤：步骤1：一次配酸，控制混酸中硫酸的质量百分数为45％-50％，然后降温，结晶，熟化，固液分离，得到一次配酸滤液和浓缩渣；步骤2：二次配酸：控制混酸中硫酸的质量百分数为60％-65％，然后降温，结晶，熟化，沉降分离，得到浓缩酸清液和稠桨，稠浆返回至一次配酸工段。但是此工艺过程复杂，在二次配酸后，溶液中硫酸浓度降低，硫酸亚铁的浓度偏高，不利于钛白废酸的回收；且采用配酸的工艺路线，相对来说使用新酸量大，废酸处理量小，配后的二次酸量大，应用困难，因此配酸工艺在实际应用中成本太高，使用范围很小。申请号201610684802.8的中国专利公开了一种硫酸法钛白粉副产物处理技术，包括以下步骤：步骤1：回收钛，得到钛白废酸清液；步骤2：一次配酸：往钛白废酸清液中加入浓硫酸，将钛白废酸中硫酸的质量浓度调节到60～80％，得到一次混酸；步骤3：二次配酸：往一次混酸中加入钛白废酸，将其中硫酸的质量浓度调节到50～60％，得到二次混酸；步骤4：对二次混酸进行固液分离，得到浓缩硫酸和亚铁渣。但此工艺在操作过程中需要加入絮凝剂，并且在一次配酸时，硫酸浓度过高，会导致混酸粘度过大，难以过滤，钛白废酸回收率降低。申请号200810085112.6的中国专利公开了一种回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法及其装置，包括如下步骤：第一步，先将浓度高于混配酸要求的最低浓度的较高浓度的硫酸和钛白装置的稀废酸进行混配预提浓，并将混配后的酸冷却到55℃以下，将混配酸的浓度提高到45％或以上；在此浓度和温度下，通过沉淀，利用大部分钛白废酸杂质(如铁、铝等)在硫酸中随酸浓的提高溶解度降低的原理，将来自稀废酸的大部分杂质沉淀析出，第二步，将第一步得到的预提浓废酸通过固液分离操作，将固相杂质除去，以防止稀废酸中的杂质在硫酸吸收系统中大量析出堵塞硫酸吸收系统，第三步，将第二步得到的或用其他方法除杂的钛白废酸代替硫酸吸收系统中全部或部分的新鲜水加入到所述硫酸吸收系统中，作为吸收剂吸收SO3，生成高浓度浓硫酸。该方法除铁、铝等杂质不彻底，预提浓废酸中仍含有此类杂质。在工艺过程中，随着时间推移，系统中仍会析出大量杂质堵塞硫酸吸收系统。以上废酸处理方法均采用配酸工艺，使用新酸量大，废酸处理量小，配后的二次酸量大，应用困难，因此配酸工艺在实际应用中成本太高，使用范围小。申请号201710329518的中国专利公开了一种利用钛白废酸制备硫酸的方法，包括如下步骤：步骤1：将浓硫酸和稀废酸混合，混合酸的温度控制在80-100℃，混合酸的质量百分比浓度控制在60％-70％；步骤2：步骤1得到的混合酸压滤分离，去除杂质，得到除杂的硫酸；步骤3：将步骤2得到的硫酸经过吸收三氧化硫来制备得到浓硫酸。该专利技术中，三氧化硫易升华，有强烈刺激性臭味，并且溶于浓硫酸而成发烟硫酸，并且三氧化硫危险系数较高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供硫酸法钛白废酸的除铁方法。本专利技术提供了硫酸法钛白废酸的除铁方法，包括如下步骤：向硫酸法钛白废酸中加入以下至少一种有机溶剂：乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙胺、乙二胺、乙二醇、甘油，搅拌均匀，待析出沉淀后进行固液分离，收集液体，即得纯化酸。进一步地，向硫酸法钛白废酸中加入乙醇。进一步地，乙醇：硫酸法钛白废酸的质量比为(1:50)～(1:1)。优选地，乙醇：硫酸法钛白废酸的质量比为1:1。进一步地，于15℃～25℃静置12h～24h析出沉淀。进一步地，于10℃以下析出沉淀。优选地，于-10℃～10℃析出沉淀。进一步优选地，于-8℃～0℃析出沉淀。进一步地，所述的除铁方法还包括如下步骤：用热空气对固液分离得到的固体进行加热，尾气送至回收装置，回收有机溶剂。优选地，加热温度为30℃～100℃。本专利技术提供了用硫酸法钛白废酸制酸的方法，包括如下步骤：按照前述的方法对硫酸法钛白废酸除铁，然后浓缩所得纯化酸。进一步地，通过真空加热进行浓缩，真空度为0.08MPa～0.095MPa，加热温度为85℃～90℃。进一步地，浓缩尾气进入回收装置，回收有机溶剂。本专利技术提供了硫酸法钛白废酸的除铁方法，主要具有以下优点：1、能够有效去除废酸中的主要杂质铁，所得纯化酸中硫酸亚铁含量小于0.1％，总杂质含量低，二次工业利用价值大。2、经过本专利技术方法除铁后，所得纯化酸在后续的真空加热浓缩过程中基本不会出现结垢现象，从而减轻了浓缩的负担，提高了热交换效率，延长设备使用寿命。3、本专利技术仅需使用乙醇等廉价的有机溶剂，不需要加入价格较高的絮凝剂，且有机溶剂用量不大，使用后还可回收，实现循环使用，显著降低了废酸处理的经济成本。4、本专利技术工艺流程相对较短，生产周期明显降低，并且无废气产生，更加环保。附图说明图1为具体实施方式中废酸：乙醇配比与渣量的关系图；图2为具体实施方式中废酸：乙醇＝10：1的混合液在不同温度下的沉降渣量变化图。具体实施方式本专利技术提供了硫酸法钛白废酸的除铁方法，包括如下步骤：向硫酸法钛白废酸中加入以下至少一种有机溶剂：乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙胺、乙二胺、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.硫酸法钛白废酸的除铁方法，其特征是：包括如下步骤：向硫酸法钛白废酸中加入以下至少一种有机溶剂：乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙胺、乙二胺、乙二醇、甘油，搅拌均匀，待析出沉淀后进行固液分离，收集液体，即得纯化酸。/n

【技术特征摘要】
1.硫酸法钛白废酸的除铁方法，其特征是：包括如下步骤：向硫酸法钛白废酸中加入以下至少一种有机溶剂：乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙胺、乙二胺、乙二醇、甘油，搅拌均匀，待析出沉淀后进行固液分离，收集液体，即得纯化酸。


2.如权利要求1所述的除铁方法，其特征是：向硫酸法钛白废酸中加入乙醇。


3.如权利要求2所述的除铁方法，其特征是：乙醇：硫酸法钛白废酸的质量比为(1:50)～(1:1)；优选地，乙醇：硫酸法钛白废酸的质量比为1:1。


4.如权利要求1～3任意一项所述的除铁方法，其特征是：于15℃～25℃静置12h～24h析出沉淀。


5.如权利要求1～3任意一项所述的除铁方法，其特征是：于10℃以下析出沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘黔蜀，张树立，文承艳，陈书锐，张芷瑞，李文，赵港，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：发明
国别省市：四川;51