一种利用配酸浓缩净化钛白粉废酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用配酸浓缩净化钛白粉废酸的方法，其具体步骤为，回收钛：将钛白粉生产过程中产生的废酸，利用转窑煅烧尾气的余热，初步提浓硫酸至质量浓度为25%~32%，然后进行钛回收；配酸：将回收钛后的废酸与浓硫酸在混酸槽中按照质量配比为：1.2~4:1，混合均匀，得到混酸；结晶：在混酸槽中，对混酸逐步进行梯度降温、结晶、熟化、过滤：当混酸温度降至60~65℃，将混酸打入压滤机，进行固液分离，得到浓缩硫酸和亚铁渣，本发明专利技术改变了传统的依靠天然气、蒸汽、燃煤热气等热源浓缩钛白粉废酸的方法，不需要消耗大量的能源，可降低废酸浓缩成本，而且废酸的回收率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废酸的浓缩技术，具体涉及。
技术介绍
钛白粉学名为二氧化钛，属于惰性颜料，被认为是世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于制造涂料、合成纤维、高级白色油漆、白色橡胶、印刷、冶金等行业。硫酸法生产钛白粉工艺，主要原料是钛矿和硫酸，具有生产成本低、技术成熟等优点，是现有钛白粉生产方式中普遍采用的一种方法。但是利用硫酸法每生产It钛白粉，需要消耗4t以上的硫酸，同时产生4. 5 6t左右Wt (H2SO4) 20% 25%的废酸，废酸中H2SO4含量 一般在 20-25%,还含有 8-16% 的 FeSO4' 1-3% 的 MgS04、0. 8-3% 的 Al2 (SO4) 3、0· 1-1% 的 MnSO4'O.8-1. 5%的Ti0S04、0. 3-1. 0%的H2TiO3，近年来各地对环保要求日趋严格，有些厂由于废酸问题解决不好而被迫停产。因此，针对大量的废酸，禁止直接排放，加上资源的短缺，目前大多企业开始回收利用这部分废酸，回收处理方法主要有中和法、浓缩法。中和法，是用石灰石、石灰或电石渣等与废酸进行中和反应，生产出可以作为建筑材料的石膏等。中和方法需要消耗大量的石灰、电石渣等回收利用废酸的成本高，约为1200元/吨，一般企业难以承受，而且中和反应会产生大量的废弃物。浓缩法是将废酸进行浓缩，提高废酸的浓度，达到可以再利用的标准。相比中和法不需要消耗大量的石灰、电石渣等，也不需要排放大量废弃物。但是目前废酸的浓缩技术多数是利用一种热源直接浓缩法，热源包括天然气、蒸汽或燃煤热气等，对于高温、高腐蚀性酸的浓缩，对设备要求高、能耗和操作费用也高。专利号为CN200510019017. 2的中国专利技术专利，公开了一种钛白粉生产中废酸浓缩回收利用的工业化方法，采用废酸烟气浓缩和废酸蒸汽浓缩二个步骤，烟气与蒸汽联动运行，克服了现有废酸浓缩回收方法蒸汽耗量大，电耗高，运行费用高；浓缩效率低；运行设备多且结构复杂；工艺设计复杂等不足。但该专利在整个浓缩过程中，废酸的气相温度都控制在80°C以上，液相温度也在70°C以上，采用高能耗模式，利用热源对废酸进行浓缩，需要消耗大量的能源来浓缩废酸再回收硫酸。而在硫酸法钛白粉生产中，实现偏钛酸脱硫与转化需要高温煅烧，煅烧的设备为转窑，煅烧转窑的尾温在300°C ^450°C，一般是通过碱液喷淋吸收SO2环保处理后，直接排放到大气，这部分热量即转窑煅烧尾气的余热没有得到有效利用。综上所述，如何降低废酸浓缩成本，利用低能耗、低成本的方式有效回收利用废酸是企业面临的难题，是本行业一直希望解决却未能解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种利用钛白粉生产中的煅烧尾气余热和配酸浓缩净化钛白粉废酸的方法，该方法浓缩废酸不需要消耗大量的能源，而且生产成本低,废酸的回收率高。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是设计，具体步骤如下 A、回收钛将钛白粉生产过程中产生的废酸，利用转窑煅烧尾气的余热，将废酸初步提浓至质量浓度为259Γ32%，然后进行回收钛操作，即利用沉降原理，西恩沉降分离出含有硫酸亚铁的废硫酸和钛，钛返回钛白粉洗涤工段，漂洗干净后盐处理煅烧及后处理得到钛白粉；废硫酸进入下一步配酸。B、配酸将回收钛后的废酸与浓硫酸在混酸槽中按照质量配比为1. 2 4:1，混合均匀，得到混酸； C、结晶在混酸槽中，对混酸逐步进行梯度降温、结晶、熟化； D、过滤当混酸温度降至6(T65°C，将混酸打入压滤机，进行固液分离，得到浓缩硫酸和亚铁渣。 废酸与浓硫酸混合的比例，取决于配酸浓缩的浓度要求和除杂效果。根据附图说明图1，硫酸亚铁在硫酸中的溶解度曲线图，要尽可能除掉废酸中的亚铁杂质，硫酸浓度应控制在45%以上，但是混酸浓度太高，粘度大，不利于固液分离。因此，本工艺混酸的质量配比优选为1.2 4:1，既保证了除杂效果又有利于固液分离。作为优选所述步骤B中，浓硫酸中硫酸的质量分数为93%以上，控制浓硫酸的浓度，主要是控制浓硫酸的加量，保证混酸后的浓度在45%以上。步骤C中所述梯度降温的幅度为2 10°C /h，所述熟化的时间7 12h。因为硫酸亚铁在结晶的过程经历晶种形成、晶体成长过程，温度和时间对晶体的成长很重要，申请人通过大量实验发现，当降温梯度在2 1(TC /h，熟化的时间7 12h时，硫酸亚铁的结晶效果较好，晶粒长达到50微米以上，因硫酸亚铁晶粒更大，便于过滤，硫酸亚铁中硫酸含量更低。所述步骤D中过滤时的温度控制在55 70°C。通过综合考虑过滤的效果和压滤机滤布的承受温度，得到过滤温度。本专利技术的优点和有益效果在于1、本专利技术改变了传统的依靠天然气、蒸汽、燃煤热气等热源浓缩钛白粉废酸的方法，初步提浓废酸时利用转窑煅烧尾气余热，将废酸喷淋与300°c 450°c煅烧尾气进行逆流热交换，从而蒸发水分，浓缩废酸，然后通过絮凝沉降进行偏钛酸回收，可降低废酸中钛含量，同时可提闻钦白粉的收率。初步提浓废酸后，利用废酸与浓硫酸混合的热量加热进一步提浓废酸，达到同样的浓缩除杂效果。可大大降低废酸浓缩成本65(Γ700元/t，且投资少，具体技术指标见表I。表I废酸浓缩至55%技术经济指标(吨100% H2SO4计)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用配酸浓缩净化钛白粉废酸的方法，其特征在于，具体步骤如下：A、回收钛：将钛白粉生产过程中产生的废酸，利用转窑煅烧尾气的余热，将废酸初步提浓至质量浓度为25%?32%，然后进行回收钛操作；?B、配酸：将回收钛后的废酸与浓硫酸在混酸槽中按照质量配比为：1.2?4:1，混合均匀，得到混酸；C、结晶：在混酸槽中，对混酸逐步进行梯度降温、结晶、熟化；D、过滤：当混酸温度降至60?65℃，将混酸打入压滤机，进行固液分离，得到浓缩硫酸和亚铁渣。

【技术特征摘要】
1.一种利用配酸浓缩净化钛白粉废酸的方法，其特征在于，具体步骤如下 A、回收钛将钛白粉生产过程中产生的废酸，利用转窑煅烧尾气的余热，将废酸初步提浓至质量浓度为25%-32%，然后进行回收钛操作； B、配酸将回收钛后的废酸与浓硫酸在混酸槽中按照质量配比为1.2-4:1，混合均匀，得到混酸； C、结晶在混酸槽中，对混酸逐步进行梯度降温、结晶、熟化； D、过滤当混酸温度降至60-65°C，将混...

【专利技术属性】
技术研发人员：林发蓉，文军，蔡平雄，曾小林，朱全芳，
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：