一种低温氯化尾气综合利用的方法技术

本发明专利技术涉及尾气处理领域，公开了一种低温氯化尾气综合利用的方法。该方法包括以下步骤：(a)将低温氯化尾气依次进行酸洗和过滤，得到浓度为10‑20重量％的废盐酸溶液和固体颗粒；(b)将步骤(a)所得废盐酸进行浓缩，得到浓度为22‑28重量％的提浓盐酸溶液；(c)将含钛物料与步骤(b)所得提浓盐酸浸出，然后焙烧，得到TiO

A method of comprehensive utilization of tail gas from low temperature chlorination

【技术实现步骤摘要】
一种低温氯化尾气综合利用的方法
本专利技术涉及尾气处理领域，具体涉及一种低温氯化尾气综合利用的方法。
技术介绍
钛白粉生产方法有硫酸法和氯化法，随着国家环保政策实施，氯化法钛白因其技术环保和产品质量优逐渐成为国内钛白生产的主流工艺。氯化法有熔盐氯化和沸腾氯化，其原料基本为人造金红石、高钛渣、天然金红石等TiO2含量高的富钛料。富钛料沸腾氯化过程因钙镁氯化物熔点较低易堵塞排渣口(温度为900-1100℃)，导致氯化运行不畅，沸腾氯化要求原料中钙镁合量小于1.5％且CaO含量小于0.15％，熔盐氯化对原料中钙镁含量要求较低。随着钛工业深入发展，高质量的含钛物料逐渐减少，采用低品位物料且低温沸腾氯化确保钙镁氯化物为固体的工艺可能是未来发展方向。攀西地区含钛物料钙镁含量高，钛精矿冶炼的钛渣中钙镁合量达到4-6％，CaO含量超过1％，远远无法达到高温沸腾氯化钛白原料要求。通过降低氯化温度至钙镁氯化物熔点以下(温度约500-550℃)，可降低沸腾氯化对原料钙镁含量要求。低温沸腾氯化是低品位含钛物料在氯化炉内与氯气发生氯化反应，生成含四氯化钛的混合物，从氯化炉顶出来的混合物经旋风除尘器进行气固分离，气体冷凝后得到粗四氯化钛，粗四氯化钛再经除钒并精馏得到精四氯化钛，精四氯化钛可作为钛白粉和海绵钛原料。低温氯化生产过程中，氯化尾气包括氯化炉未收集气体、冷凝过程气体和精制过程气体等尾气。低温氯化尾气中含CO2和CO的混合气体，以及大量氮气，还含有少量HCl及未反应的Cl2等，需送至尾气处理系统进一步处理后排放。目前大部分企业均是对尾气进行酸洗、碱洗中和后排放，未对其废酸或固体物回收利用，特别是当生产系统不稳定是产生大量尾气时，不仅造成有用资源浪费，也会增加环保处理成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的低温氯化过程尾气未充分利用，造成有用资源浪费，增加环保处理成本的问题，提供一种低温氯化尾气综合利用的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种低温氯化尾气综合利用的方法，该方法包括以下步骤：(a)将低温氯化尾气依次进行酸洗和过滤，得到浓度为10-20重量％的废盐酸溶液和固体颗粒；(b)将步骤(a)所得废盐酸进行浓缩，得到浓度为22-28重量％的提浓盐酸溶液，具体的浓缩过程包括以下工序：(b1)将步骤(a)所得废盐酸流入树脂床；(b2)所述树脂床内的树脂将盐酸吸收，剩余液体被排出，进入金属盐回收系统；(b3)当所述树脂吸收盐酸的饱和度达到95-100％时，所述树脂床停止工作，然后用纯水反冲所述树脂，使得HCl分子被交换出来，得到提浓盐酸溶液；(c)将含钛物料与步骤(b)所得提浓盐酸浸出，然后焙烧，得到TiO2含量大于88重量％的人造金红石。优选地，在步骤(a)中，以所述低温氯化尾气总体积为100％计，所述低温氯化尾气含有7-15体积％的TiCl4、15-30体积％的Cl2、15-30体积％的CO2和CO、20-40体积％的N2以及1-8体积％的HCl；所述低温氯化尾气的流量为3000-4000Nm3/h，流速为8-14m/s。优选地，在步骤(a)中，所述酸洗是在酸洗塔内通过酸洗液进行，所述过滤在过滤槽内进行。优选地，所述酸洗塔内所述低温氯化尾气与所述酸洗液的体积之比为1：(6-10)。优选地，所述低温氯化尾气在酸洗塔中酸洗时间为5-15s。优选地，酸洗完成后，所述酸洗液中固含量为0.8-2.5g/L。优选地，所述酸洗液过滤的时间为25-60s。优选地，所述过滤得到的固体颗粒为TiO2含量大于80重量％的含钛物料。优选地，在步骤(b1)中，所述废盐酸流入所述树脂床的流速0.5-1.5m/s，流量为1000-2000m3/h。在步骤(b3)中，所述纯水的流量1000-2000m3/h，所述反冲时间为1.5-3min。优选地，在步骤(c)中，所述含钛物料包括钛精矿或钛渣。优选地，所述钛精矿含有40-50重量％的TiO2、28-35重量％的TFe、1-3重量％的CaO、3-10重量％的MgO、3-8重量％的SiO2、1-3重量％的Al2O3以及0.5-2重量％的MnO。优选地，所述钛渣含有72-78重量％的TiO2、11-16重量％的TFe、1.5-2.5重量％的CaO、4-6重量％的MgO、3.5-5重量％的SiO2、1.2-2重量％的Al2O3以及0.8-1.5重量％的MnO。优选地，所述含钛物料中，粒度为30-200目的含量≥90％。优选地，所述含钛物料中，水分含量＜1％。优选地，在步骤(c)中，所述含钛物料与所述提浓盐酸的质量比为1：(1.5-2.5)。优选地，在步骤(c)中，所述浸出时间为5.5-6.5h。优选地，在步骤(c)中，所述钛精矿与所述提浓盐酸浸出的条件包括：在常压下浸出，浸出温度为100-120℃；所述钛渣与所述提浓盐酸浸出的条件包括：在加压下浸出，浸出压力为0.4-0.7Mpa，浸出温度为140-160℃。优选地，在步骤(c)中，所述焙烧的条件包括：焙烧温度为800-850℃，焙烧时间为30-45min。本专利技术将低温氯化尾气处理后的废酸经净化浓度提升后用于钛精矿或钛渣浸出，富集钛精矿或钛渣中的含钛成分，提高钛资源富集效率，得到的人造金红石可作为高温氯化钛白生产的优质含钛原料，实现了资源综合利用，降低了尾气处理综合成本，实现了尾气环保处理，操作简单，有利于降低低温氯化生产综合成本。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种低温氯化尾气综合利用的方法，该方法包括以下步骤：(a)将低温氯化尾气依次进行酸洗和过滤，得到浓度为10-20重量％的废盐酸溶液和固体颗粒；(b)将步骤(a)所得废盐酸进行浓缩，得到浓度为22-28重量％的提浓盐酸溶液，具体的浓缩过程包括以下工序：(b1)将步骤(a)所得废盐酸流入树脂床；(b2)所述树脂床内的树脂将盐酸吸收，剩余液体被排出，进入金属盐回收系统；(b3)当所述树脂吸收盐酸的饱和度达到95-100％时，所述树脂床停止工作，然后用纯水反冲所述树脂，使得HCl分子被交换出来，得到提浓盐酸溶液；(c)将含钛物料与步骤(b)所得提浓盐酸浸出，然后焙烧，得到TiO2含量大于88重量％的人造金红石。在优选情况下，在步骤(a)中，以所述低温氯化尾气总体积为100％计，所述低温氯化尾气含有7-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温氯化尾气综合利用的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(a)将低温氯化尾气依次进行酸洗和过滤，得到浓度为10-20重量％的废盐酸溶液和固体颗粒；/n(b)将步骤(a)所得废盐酸进行浓缩，得到浓度为22-28重量％的提浓盐酸溶液，具体的浓缩过程包括以下工序：/n(b1)将步骤(a)所得废盐酸流入树脂床；/n(b2)所述树脂床内的树脂将盐酸吸收，剩余液体被排出，进入金属盐回收系统；/n(b3)当所述树脂吸收盐酸的饱和度达到95-100％时，所述树脂床停止工作，然后用纯水反冲所述树脂，使得HCl分子被交换出来，得到提浓盐酸溶液；/n(c)将含钛物料与步骤(b)所得提浓盐酸浸出，然后焙烧，得到TiO

【技术特征摘要】
1.一种低温氯化尾气综合利用的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(a)将低温氯化尾气依次进行酸洗和过滤，得到浓度为10-20重量％的废盐酸溶液和固体颗粒；
(b)将步骤(a)所得废盐酸进行浓缩，得到浓度为22-28重量％的提浓盐酸溶液，具体的浓缩过程包括以下工序：
(b1)将步骤(a)所得废盐酸流入树脂床；
(b2)所述树脂床内的树脂将盐酸吸收，剩余液体被排出，进入金属盐回收系统；
(b3)当所述树脂吸收盐酸的饱和度达到95-100％时，所述树脂床停止工作，然后用纯水反冲所述树脂，使得HCl分子被交换出来，得到提浓盐酸溶液；
(c)将含钛物料与步骤(b)所得提浓盐酸浸出，然后焙烧，得到TiO2含量大于88重量％的人造金红石。


2.根据权利要求1所述的低温氯化尾气综合利用的方法，其特征在于，在步骤(a)中，以所述低温氯化尾气总体积为100％计，所述低温氯化尾气含有7-15体积％的TiCl4、15-30体积％的Cl2、15-30体积％的CO2和CO、20-40体积％的N2以及1-8体积％的HCl；
所述低温氯化尾气的流量为3000-4000Nm3/h，流速为8-14m/s。


3.根据权利要求1所述的低温氯化尾气综合利用的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述酸洗是在酸洗塔内通过酸洗液进行，所述过滤在过滤槽内进行；
优选地，所述酸洗塔内所述低温氯化尾气与所述酸洗液的体积之比为1：(6-10)；
优选地，所述低温氯化尾气在酸洗塔中酸洗时间为5-15s；
优选地，酸洗完成后，所述酸洗液中固含量为0.8-2.5g/L；
优选地，所述酸洗液过滤的时间为25-60s；
优选地，所述过滤得到的固体颗粒为TiO2含量大于80重量％的含钛物料。


4.根据权利要求1所述的低温氯化尾气综合利用的方法，其特征在于，在步骤(b1)中，所述废盐酸流入所述树脂床的流速...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋兵，凌鹏，李良，王建鑫，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51