CN103351029B

CN103351029B - 处理钛白粉厂废液的方法

Info

Publication number: CN103351029B
Application number: CN201310212046.5A
Authority: CN
Inventors: 潘峥嵘
Original assignee: JURONG YIGE NANO MATERIAL FACTORY
Current assignee: Guangxi Bluestar Dahua Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2033-05-31
Also published as: CN103351029A

Abstract

本发明公开了一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：凝集除渣，结晶硫酸亚铁，过滤水洗，真空浓缩，漂白和进一步除杂等步骤。本发明具有硫酸用量少、还原剂用量少、操作温度低、漂白时间短，无残留物污染、漂白效果好等优点。采用本发明的方法能够制出规则的偏钛酸且易于水洗，并提高了产量和质量；生产出优质的硫酸亚铁，同时钛白粉的质量也明显提高。

Description

处理钛白粉厂废液的方法

技术领域

本发明涉及钛白粉生产工艺，尤其是一种处理钛白粉厂废液的方法。

背景技术

钛铁矿在酸解锅进行酸分解后，经浸取所得到的溶液，是一种浑浊不清的复杂体系。这种溶液既具有真溶液的性质；又具有胶体溶液的性质。既含有以钛和铁为主的可溶性盐；又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高稳定性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质，称之为钛液残渣。颗粒较大的机械杂质，主要是难溶或未分解的钛铁矿、金红石、独居石、锆英石、脉石、泥浆及碳、铅、钙等的化合物。颗粒较小的胶体杂质，主要是硅酸、铝酸盐和偏钛酸。硫酸亚铁晶体与钛液的分离过滤和钛液进一步净化的板框压滤，会使滤层堵塞，过滤难以进行，以至于大大影响钛白粉的产量。某些金属离子最后会混入成品，降低成品的纯度，而某些带色的铁、钒、铬、锰、铅和钴等有害金属离子的混入，还会影响到产品的白度。

另外，上述杂质包含大量可回收的资源，直接将废液排掉不仅污染环境，而且造成资源浪费，现有技术提供了各种方法，但是并没有一套完整、高效且廉价的处理工艺。

发明内容

发明目的：本发明要提供一种处理钛白粉厂废液的方法，以解决上述问题。

技术方案：一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降3-5h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量10～15％的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为37-39℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵45-65min；开启水环泵的同时加开喷射器3h，使温度达到15-20℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为1-3:2-3:1:5，木炭的重量灼烧减量为90％，细度为150-200目，每平方米过滤面积使用0.5-1.0kg，压滤机助滤层铺设厚度为3-5mm，硅藻土的粒度为30-80ptm，相对密度为2.3-2.7；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度在180-220g/l之间，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量32-35％的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度在78-88g/l之间，通蒸汽加热至75-85℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量0.5-1.0％的铝粉，继续加热，使温度在90-95℃下保温1.8-2.8h，取样测定三价钛含量为0.3～0.5g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有0.1％～2.0wt％酸性水的、温度为50-65℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于2×10^-5。

在步骤S1中，保持溶液温度为60-70℃，每1m³的钛液加入质量浓度为1.5％-2.5％的两性聚丙烯酰胺5-8L，并分3-5次加入。

在步骤S4中，真空浓缩的具有流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入的钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在1.5-2.5m³/l，钛液蒸发器的换热面积为260～300m²；开启蒸汽阀，并保持在4.9～8.5×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在75-80℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

在步骤S5中，偏钛酸浆料温度保持在25-40℃；叶滤机的真空度保持在5.3-5.5×10⁴PA；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料8-12h，常压水洗浆料3-6h。

在步骤S2中，喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2-2.5吨/h，循环冷却水流量为30-50m³/h。

步骤S5还包括：在用去离子水洗后在用去离子水洗后加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值高于5.2，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤。

有益效果：本发明的处理方法能够将各种资源有序分离出来，提高了资源的利用率和钛白粉的品质，而且该方法成本较低，易于推广。

具体实施方式

实施例1

一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降3h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量10％的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；保持溶液温度为62℃，每1m³的钛液加入质量浓度为1.5％的两性聚丙烯酰胺6L，并分3次加入；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为37℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵55min；开启水环泵的同时加开喷射器3h，使温度达到20℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2吨/h，循环冷却水流量为50m³/h；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为1:2:1，木炭的重量灼烧减量为90％，细度为约150目，每平方米过滤面积使用1.0kg，压滤机助滤层铺设厚度为5mm，硅藻土的粒度为70ptm，相对密度为2.4；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度在180g/l之间，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量35％的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度为80g/l，通蒸汽加热至85℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量1.0％的铝粉，由于铝粉既能和浆料中的硫酸高铁作用，又能和浆料的硫酸作用而放出氢气，使浆料中产生大量气泡，为此必须缓慢加入，以避免反应过于剧烈而造成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，继续加热，使温度在95℃下保温2.0h，取样测定三价钛含量为0.4g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

真空浓缩的具有流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入的钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在1.5m³/l，钛液蒸发器的换热面积为260m²；开启蒸汽阀，并保持在8.5×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在76℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有0.5wt％酸性水的、温度为55℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于2×10^-5；在用去离子水洗后加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤；偏钛酸浆料温度保持在40℃；叶滤机的真空度保持在5.5×10⁴PA；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料12h，常压水洗浆料5h。

实施例2

一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降4h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量12％的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；保持溶液温度为60℃，每1m³的钛液加入质量浓度为2.0％的两性聚丙烯酰胺6L，并分4次加入；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为39℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵45min；开启水环泵的同时加开喷射器3h，使温度达到18℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2.2吨/h，循环冷却水流量为35m³/h；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为2:3:3，木炭的重量灼烧减量为90％，细度约为200目，每平方米过滤面积使用0.8kg，压滤机助滤层铺设厚度为4mm，硅藻土的粒度为70ptm，相对密度为2.5；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度在200g/l之间，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量33％的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度在85g/l之间，通蒸汽加热至76℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量0.6％的铝粉，由于铝粉既能和浆料中的硫酸高铁作用，又能和浆料的硫酸作用而放出氢气，使浆料中产生大量气泡，为此必须缓慢加入，以避免反应过于剧烈而造成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，继续加热，使温度在90℃下保温2.3h，取样测定三价钛含量为0.3g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

真空浓缩的具有流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入的钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在2.0m³/l，钛液蒸发器的换热面积为280m²；开启蒸汽阀，并保持在5.2×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在80℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有1.7wt％酸性水的、温度为58℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于2×10^-5；在用去离子水洗后加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤；偏钛酸浆料温度保持在30℃；叶滤机的真空度保持在5.3×10⁴PA；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料10h，常压水洗浆料4h。

实施例3

一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降5h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量15％的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；保持溶液温度为71℃，每1m³的钛液加入质量浓度为1.7％的两性聚丙烯酰胺5L，并分3次加入；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为38℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵65min；开启水环泵的同时加开喷射器3h，使温度达到19℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2.4吨/h，循环冷却水流量为40m³/h；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为3:2:5，木炭的重量灼烧减量为90％，细度约为190目，每平方米过滤面积使用0.9kg，压滤机助滤层铺设厚度为5mm，硅藻土的粒度为75ptm，相对密度为2.6；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度为225g/l，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量34％的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度为88g/l，通蒸汽加热至84℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量0.9％的铝粉，由于铝粉既能和浆料中的硫酸高铁作用，又能和浆料的硫酸作用而放出氢气，使浆料中产生大量气泡，为此必须缓慢加入，以避免反应过于剧烈而造成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，继续加热，使温度在93℃下保温2.5h，取样测定三价钛含量为0.5g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

真空浓缩的具有流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入的钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在2.4m³/l，钛液蒸发器的换热面积为300m²；开启蒸汽阀，并保持在6.5×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在74℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有0.3wt％酸性水的、温度为65℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于2×10^-5；在用去离子水洗后加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤；偏钛酸浆料温度保持在37℃；叶滤机的真空度保持在5.4×10⁴PA；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料12h，常压水洗浆料6h。

实施例4

一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降4.5h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量14％的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；保持溶液温度为62℃，每1m³的钛液加入质量浓度为1.9％的两性聚丙烯酰胺7.5L，并分4次加入；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为39℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵57min；开启水环泵的同时加开喷射器3h，使温度达到15℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2.1吨/h，循环冷却水流量为30m³/h；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为3:3:1，木炭的重量灼烧减量为90％，细度约为175目，每平方米过滤面积使用0.65kg，压滤机助滤层铺设厚度为4mm，硅藻土的粒度为35ptm，相对密度为2.65；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度为185g/l，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量32-35％的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度为84g/l，通蒸汽加热至78℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量0.65wt％的铝粉，由于铝粉既能和浆料中的硫酸高铁作用，又能和浆料的硫酸作用而放出氢气，使浆料中产生大量气泡，为此必须缓慢加入，以避免反应过于剧烈而造成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，继续加热，使温度在90-95℃下保温2.6h，取样测定三价钛含量为0.45g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

真空浓缩的具有流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入的钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在2.35m³/l，钛液蒸发器的换热面积为285m²；开启蒸汽阀，并保持在7.3×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在79℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有0.7wt％酸性水的、温度为50-65℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于2×10^-5；在用去离子水洗后加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤；偏钛酸浆料温度保持在38℃；叶滤机的真空度保持在5.5×10⁴PA；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料11h，常压水洗浆料3.5h。

实施例5

一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降3.8h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量10％的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；保持溶液温度为66℃，每1m³的钛液加入质量浓度为1.65％的两性聚丙烯酰胺8L，并分5次加入；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为38.5℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵56min；开启水环泵的同时加开喷射器3h，使温度达到19℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2.48吨/h，循环冷却水流量为48m³/h；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为1:3:5，木炭的重量灼烧减量为90％，细度约为200目，每平方米过滤面积使用0.85kg，压滤机助滤层铺设厚度为5mm，硅藻土的粒度为45ptm，相对密度为2.3；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度为195g/l，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量34％的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度为83g/l，通蒸汽加热至77℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量1.0wt％的铝粉，由于铝粉既能和浆料中的硫酸高铁作用，又能和浆料的硫酸作用而放出氢气，使浆料中产生大量气泡，为此必须缓慢加入，以避免反应过于剧烈而造成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，继续加热，使温度在95℃下保温1.85h，取样测定三价钛含量为0.32g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

真空浓缩的具有流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入的钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在1.7m³/l，钛液蒸发器的换热面积为290m²；开启蒸汽阀，并保持在5.3×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在78℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有1.8wt％酸性水的、温度为63℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于2×10^-5；在用去离子水洗后加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤；偏钛酸浆料温度保持在35℃；叶滤机的真空度保持在5.35×10⁴PA；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料10h，常压水洗浆料5h。

实施例6

一种处理钛白粉厂废液的方法，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降4.6h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量13％的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；保持溶液温度为70℃，每1m³的钛液加入质量浓度为1.75％的两性聚丙烯酰胺8L，并分5次加入；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为39℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵50min；开启水环泵的同时加开喷射器3h，使温度达到16℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2.2吨/h，循环冷却水流量为36m³/h；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为1:2:3，木炭的重量灼烧减量为90％，细度约为195目，每平方米过滤面积使用0.75kg，压滤机助滤层铺设厚度为3.8mm，硅藻土的粒度为45ptm，相对密度为2.6；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度为215g/l，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量32-35％的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度为80g/l，通蒸汽加热至79℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量0.6wt％的铝粉，由于铝粉既能和浆料中的硫酸高铁作用，又能和浆料的硫酸作用而放出氢气，使浆料中产生大量气泡，为此必须缓慢加入，以避免反应过于剧烈而造成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，继续加热，使温度在95℃下保温2.0h，取样测定三价钛含量为0.32g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

真空浓缩的具有流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入的钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在2.4m³/l，钛液蒸发器的换热面积为295m²；开启蒸汽阀，并保持在8.45×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在76℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有1.75wt％酸性水的、温度为53℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于2×10^-5；在用去离子水洗后加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤；偏钛酸浆料温度保持在35℃；叶滤机的真空度保持在5.4×10⁴PA；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料8h，常压水洗浆料6h。

本发明具有硫酸用量少、还原剂用量少、操作温度低、漂白时间短，无残留物污染、漂白效果好等优点。采用本发明的方法能够制出规则的偏钛酸且易于水洗，提高了产量和质量，并生产出优质的硫酸亚铁，同时钛白粉的质量也明显提高。

Claims

1.一种处理钛白粉厂废液的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将酸解后的钛液加入两性聚丙烯酰胺，经过管线上的混合器泵入3-5个底部设有斜坡的沉降池，沉降3-5h，通过虹吸管将清液导入离心泵；当沉降池中的渣泥超过60厘米时，把上部浑浊悬浮的钛液通过离心泵导入另一个沉降池，并加入重量为钛液重量10~15%的烷基苯磺酸钠，用高压水枪清洗最底层的渣泥，将清洗得的泥浆悬浮液通过池底阀门用泥浆泵送入压滤机进行压滤；

S2、将上清液泵入底部带有搅拌器的密封结晶罐内，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，使钛液温度下降；待温度为37-39℃时，开启蒸汽喷射器，加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出；只开水环泵45-65min；开启水环泵的同时加开蒸汽喷射器3h，使温度达到15-20℃；关闭蒸汽喷射器，将水环泵阀门调至放空位置，使结晶罐内恢复至常压；将悬浮液从结晶罐底部阀门排出，经离心机分离，获取七水硫酸亚铁，并收集提取液；

S3、在板框压滤前，将助滤剂配成悬浮液加入板框压机内，使滤布黏助滤剂，然后再加入钛液的收集液进行板框压滤；所述助滤剂为木炭、硅藻土和纸浆，它们之间的重量比例为1-3:2-3:1:5，木炭的重量灼烧减量为90%，细度为 150-200目，每平方米过滤面积使用0.5-1.0kg，压滤机助滤层铺设厚度为3-5mm，硅藻土的粒度为30-80ptm，相对密度为2.3-2.7；

S4、将压滤过的收集液真空浓缩，获得偏钛酸晶体；在带有搅拌的夹套加热的搪瓷反应锅中加入偏钛酸和水，搅拌并调整浆液浓度在180-220g/l 之间，在搅拌下加入重量为二氧化钛重量32-35%的工业级硫酸，使浆液的硫酸浓度在78-88g/l之间，通蒸汽加热至75-85℃，使氢氧化铁转变成硫酸高铁；同时使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛，将铝粉用水调成浆状后，分次加入重量为二氧化钛重量0.5-1.0%的铝粉，继续加热，使温度在 90-95℃下保温1.8-2.8h，取样测定三价钛含量为 0.3~0.5g/l；保温结束后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下，获得偏钛酸浆料；

S5、将所述偏钛酸浆料用叶滤机过滤后，用含有0.1%~2.0wt%酸性水的、温度为50-65℃的去离子水洗涤偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含三氧化二铁低于 2×10^-5。

2.如权利要求1所述的处理钛白粉厂废液的方法，其特征在于，在步骤S1中，保持溶液温度为60-70℃，每1m3的钛液加入质量浓度为1.5%-2.5%的两性聚丙烯酰胺5-8L，并分3-5次加入。

3.如权利要求1所述的处理钛白粉厂废液的方法，其特征在于，在步骤S4中，真空浓缩的具体流程为：将钛液收集液注入钛液高位槽，并在水封池中注入钛液使之保持液封；开动真空泵，开启冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在9×10⁴ Pa以上；开启阀门，让钛液进入钛管蒸发器中，浓缩器进料量控制在1.5-2.5m³/l ，钛液蒸发器的换热面积为260~300m²；开启蒸汽阀，并保持在4.9~8.5×10⁴Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，控制钛液温度在75-80℃；按时测定钛液浓度；浓缩停止时，关闭蒸汽阀，让钛液继续进料，关闭进料阀、冷却水和真空泵。

4.如权利要求1所述的处理钛白粉厂废液的方法，其特征在于，在步骤S5中，偏钛酸浆料温度保持在25-40℃；叶滤机的真空度保持在5.3-5.5×10⁴ Pa；水洗分为加压水洗和常压水洗，加压水洗浆料8-12h，常压水洗浆料3-6h。

5.如权利要求1所述的处理钛白粉厂废液的方法，其特征在于，在步骤S2中，蒸汽喷射器的蒸汽压力大于0.8MPa，喷射器的蒸汽流量为2-2.5吨/h，循环冷却水流量为 30-50m³/h。

6.如权利要求1所述的处理钛白粉厂废液的方法，其特征在于，步骤S5还包括：在用去离子水洗后，加入氧化剂，将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值高于5.2，使高铁离子水解生成的絮状氢氧化高铁沉淀，过滤。