一种硫酸法钛白粉生产方法及其中膜设备的清洗方法技术

本发明专利技术公开了一种硫酸法钛白粉生产方法及其水洗工序中膜设备的清洗方法，该清洗方法的特征是在水处理工序中，保持所述膜设备工作状态不变，加入清洗剂对膜进行在线清洗。在钛白粉生产中引入该清洗方法，可在不影响回收的钛白粉产品品质的前提下，大大简化清洗工艺和显著提高膜设备利用率，减少废水产生，因而可以显著提高钛白粉生产效率和降低成本。

A production method of titanium dioxide by sulfuric acid method and cleaning method of its middle membrane equipment

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸法钛白粉生产方法及其中膜设备的清洗方法
本专利技术涉及一种硫酸法钛白粉的生产方法，具体涉及其中水洗方法和对水洗中用的膜设备进行清洗的方法。
技术介绍
现有技术中，硫酸法钛白粉生产工艺通常包括原矿粉碎、酸解、沉降、热过滤、结晶、亚铁分离、浓缩、水解、一次水洗、漂白、二次水洗、盐处理、煅烧、中间粉碎、包膜、三洗、干燥、粉碎、包装等工序。钛白粉生产过程中，包膜工序是后处理工艺的核心部分。包膜又称为表面处理，采用不同的包膜剂，可以赋予钛白粉产品不同的表面性质，提高钛白粉的应用性能指标，使其在不同的应用场合都具有优异的使用效果。包膜处理过程也是一个酸碱反应过程，添加包膜剂实现包膜的同时，不可避免的向钛白粉浆料中引入了大量的可溶性盐类，在干燥过程中，这些盐类留在钛白粉中，会严重影响产品的应用性能，因此必须采取水洗技术将包膜后浆料中的溶解性离子洗掉去除。包膜后浆料的水洗目前存在两种技术：(1)板框洗涤，属于传统的常规洗涤技术，此技术为开放式间歇操作，自动化程度低、操作环境恶劣、水洗效率低，最重要的是板框滤布的拦截精度低，洗涤过程中存在大量的钛白粉产品跟随洗水流失，因此需要增设洗涤白水的粉体回收系统；粉体回收技术可大致分为两大类：①粗放固液分离技术(CN过滤器、稠密池等)，技术落后，拦截精度低，出水仍然存在钛白粉产品，而且需要加入混凝剂或者助滤剂，正在被逐步取代；②精密膜过滤技术(微滤或超滤)，拦截效率高，100％粉体产品全回收，自动化程度高，但是在包膜过程中，系统中引入了对膜会产生消极影响的污染物质，造成膜过滤设备运行过程中通量衰减，不同类型的钛白粉产品，投加的包膜剂和添加剂不同，对膜的影响也不同，严重情况下，会导致膜通量在24h内通量衰减50％。(2)膜洗涤技术：采用例如超滤膜装置、微滤膜装置等膜装置，自动化程度高、水洗效率高，可以实现钛白粉产品100％回收，不再需要洗涤白水的粉体回收系统；膜洗涤技术与洗水处理循环技术相结合，实现优质洗涤效果的同时，实现了洗水的循环利用，降低新鲜水耗量。但由于采用膜技术进行洗涤，因此同样存在化学污染通量衰减的问题。现有技术中，未见专门针对在硫酸法钛白粉生产中尤其是包膜工序后的水洗工艺中的膜设备的清洗问题所提出的解决方案，而一般均采用传统的化学清洗方式对膜进行清洗。而传统的膜系统在化学污染后的清洗方式均包括如下步骤：①系统停车，膜系统物料全部排空，如果系统内的原物料会与后期加入的化洗药剂发生副反应或者对化洗效果产生消极影响，还需要用脱盐水将系统洗干净；②引入化洗药剂执行化洗，化洗药剂根据污染物的不同进行配置，一般为酸性溶液、碱性溶液等，化洗方式为通过泵自循环或者淹没后静置，化洗过程一般耗时1～4h；化洗完成后，化洗药剂回收；③如果化洗药剂的残余浓度对系统处理物料存在不利影响，还需要将残余的化洗药剂洗净，才可以引入原水，重新开车；传统的化学清洗方式，流程复杂，操作繁琐，耗时长(全过程6～12h)，药剂消耗量大，会产生额外的待处理废水，而且需要系统停车，化洗的时间段内，系统无法生产，造成处理设备的利用率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对硫酸法钛白粉生产中尤其是包膜工序后的水洗工艺中的膜设备的清洗问题，提供一种新的清洗方法，该清洗方法可在不影响回收的钛白粉产品品质的前提下，大大简化清洗工艺和显著提高膜设备利用率，同时还减少废水产生。本专利技术的目的之二在于提供一种改进的硫酸法钛白粉的生产方法，实现在保证钛白粉的品质的前提下，显著提高生产效率、简化工艺流程和操作，降低生产成本、以及减少废水产生。为实现上述目的，本专利技术采取的一种技术方案如下：一种硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，所述的硫酸法钛白粉生产包括采用膜设备的水处理工序，在所述水处理工序中，保持所述膜设备工作状态不变，加入清洗剂对膜进行在线清洗。进一步地，可以在所述膜设备的膜通量降低时，再加入清洗剂；或者，也可以在膜设备的工作过程中，持续加入清洗剂。在一个具体且优选实施方式中，当所述膜设备的膜通量降低至设定值时，开始加入清洗剂，使膜通量恢复至初始水平。优选地，在所述水处理工序中，当所述膜设备的膜通量降低至初始通量的1/3～3/4时，开始加入清洗剂。在一些典型实施方式中，当所述膜设备的膜通量降低至初始通量的约1/2时，开始加入清洗剂。进一步地，所述膜设备通常是超滤膜装置或微滤膜装置。通常，在硫酸法钛白粉生产中，包含三次水洗，即三次水处理工序。只要这些水处理工序采用膜设备进行，则均可以采用本专利技术的清洗方法。优选地，本专利技术所述的水处理工序包括钛白粉水洗工序和/或洗水回收处理工序。优选地，在钛白粉水洗工序和洗水回收处理工序中均采用本专利技术的清洗方法。优选地，至少在包膜工序之后进行的水处理工序中采取本专利技术的清洗方法。具体地，在包膜工序之后的钛白粉水洗工序和洗水回收处理工序中采用在线加入清洗剂的方式对膜设备进行清洗。根据本专利技术的一个具体方面，所述包膜工序中采用的分散剂可以是例如单异丙醇胺、六偏磷酸钠、聚羧酸盐等中的一种或多种的组合。包膜工序采用的包膜剂通常是选自硅酸钠、偏铝酸钠、硫酸铝、氯氧化锆中的一种或多种的组合。优选地(尤其时当分散剂是如上所述类型的分散剂时)，所述清洗剂至少包含氧化剂。进一步地，所述的氧化剂包括但不限于双氧水、次氯酸钠、液氯等。这些氧化剂，可以有效地将附着在膜上的污染物转化为对钛白粉品质无影响的非水溶性物质或者转化为可溶解在水中因而容易与钛白粉分离的水溶性物质，因而，不会对水洗回收的钛白粉的品质产生影响。进一步地，根据污染物的类型，所述的清洗剂还可进一步包含一种或多种氧化剂之外的其他清洗成分。作为例举，所述其他清洗成分选自碱性物质、酸性物质、金属螯合剂、表面活性剂等中的一种或多种的组合。其中所述碱性物质例如可以是选自氢氧化钠、磷酸钠中的一种或多种的有机组合；所述酸性物质例如可以是选自盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种的组合；所述的金属螯合剂例如可以是EDTA；所述的表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠。作为清洗用途，酸性溶液可去除污染膜的金属离子；双氧水具有氧化作用，达到分解有机物的清洗效果。氢氧化钠、磷酸钠等可以去除膜污染中的硅，以及可以和碱发生水解反应的部分有机物；NaOCl具有强的氧化能力，可以去除大部分的有机污染；乙二胺四乙酸钠是一种优良的钙镁离子螯合剂，可以很好的除去钙、镁、铁、锌、铜等金属离子，它能溶于氢氧化钠；十二烷基苯磺酸钠对颗粒污垢、蛋白污垢、油性污垢有显著的去污效果，但是它耐硬水较差，去污性能随水的硬度而降低，一般它的使用要与适量螯合剂配用，它和EDTA的配合使用刚好。优选地，所述清洗剂以溶液形式加入，其中清洗剂的投入体积大于等于膜设备总容积的0.5‰。进一步优选地，所述清洗剂的投入体积小于膜设备总容积的1％。根据本专利技术的一个具体且优选方面，所述清洗剂的投入体积是膜设备总容积的1‰至5‰。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，所述的硫酸法钛白粉生产包括采用膜设备的水处理工序，其特征在于：在所述水处理工序中，保持所述膜设备工作状态不变，加入清洗剂对膜进行在线清洗。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，所述的硫酸法钛白粉生产包括采用膜设备的水处理工序，其特征在于：在所述水处理工序中，保持所述膜设备工作状态不变，加入清洗剂对膜进行在线清洗。


2.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：当所述膜设备的膜通量降低时，再加入清洗剂；或者，在膜设备的工作过程中，持续加入清洗剂。


3.根据权利要求2所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：当所述膜设备的膜通量降低至设定值时，开始加入清洗剂，使膜通量恢复至初始水平。


4.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：所述膜设备是超滤膜装置或微滤膜装置。


5.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：所述水处理工序包括钛白粉水洗工序和/或洗水回收处理工序。


6.根据权利要求5所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：所述的钛白粉水洗工序和/或洗水回收处理工序是在硫酸法钛白粉生产的包膜工序之后进行的工序。


7.根据权利要求6所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：所述包膜工序中采用单异丙醇胺、六偏磷酸钠、聚羧酸盐中的一种或多种作为分散剂。


8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：所述清洗剂至少包含氧化剂。


9.根据权利要求8所述的硫酸法钛白粉生产中膜设备的清洗方法，其特征在于：所述的氧化剂选自双氧水、次氯酸钠、液氯。


10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨积志，单祥雷，
申请(专利权)人：上海安赐环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31