CN106365197A - 一种钛白废酸的循环使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛白废酸的循环使用方法，所述的钛白废酸包括漂白结束未洗涤的二洗滤液和煅烧窑前压滤滤液，所述漂白结束未洗涤的二洗滤液用于钛白粉生产过程中一洗打浆，煅烧窑前压滤滤液用于二洗打浆，用漂白结束未洗涤的二洗滤液进行一洗打浆同时实现了硫酸以及漂白过程中加入的三价钛的回收，偏钛酸二洗打浆水由煅烧前窑前压滤滤液提供，可以节约盐处理剂量，由于二洗滤液温度为50℃左右，高于沙滤水温度，二洗滤液用于一洗打浆还可以提高漂前料浆温度，节约蒸汽。

Description

一种钛白废酸的循环使用方法

技术领域

本发明涉及一种金红石型钛白粉生产过程中废酸的循环使用方法，特别涉及一种金红石型钛白粉生产过程中滤液的循环使用方法。

背景技术

钛白粉为白色无机颜料，其被认为是世界上最重要的白色颜料，广泛用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶等领域。钛白粉最主要成分为二氧化钛，二氧化钛颜料在产业中最重要的作用，在于利用它被分散到介质中的不透明性，从而达到遮盖的作用。

钛白粉的产业生产方法有硫酸法和氯化法两种。目前国内最常见的是硫酸法生产钛白粉，其步骤一般包括钛白粉与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，经沉降、结晶、水解生产偏钛酸，偏钛酸经一洗、漂白、二洗、盐处理、煅烧得到金红石型钛白粉二氧化钛初品，二氧化钛初品经湿磨、砂磨、包膜和气粉得到钛白粉成品。

在上述硫酸法生产钛白粉过程中，为了提高产品的颜料性能，通常需将水解所得偏钛酸进行一洗、漂白、二洗，其目的是为了最大限度降低铁含量，提高产品亮度和白度。目前四川龙蟒钛业股份有限公司酸性洗水循环情况如专利CN103274462A所述：酸性洗水包括偏钛酸一洗后产生的酸性洗水和偏钛酸二洗后产生的酸性洗水，所述偏钛酸二洗后产生的酸性洗水一部分用于偏钛酸的一洗过程；且所述偏钛酸二洗过程所需洗水的前段水由偏钛酸二洗和偏钛酸一洗产生的总酸性废水经中和处理后产生滤液提供。

而一洗和二洗打浆水全部用沙滤水，公司水解结束未洗涤的滤液(一洗滤液)如专利CN102674278A所述用于公司硫-磷-钛循环经济体系钛白废酸预处理磷矿技术，二洗滤液经稠厚器，CN过滤器，其间加絮凝剂将不溶钛回收至一洗，将上层含有硫酸、三价钛酸性废水转到污水站中和处理后排放。

现公司车间漂白硫酸成本约1400万每年，若能找到一种含硫酸溶液代替一洗打浆水，例如一洗洗水，25％酸，55％酸，二洗洗水，二洗滤液等等，既可以节约水资源，又可以降低漂白时硫酸消耗，若该液体温度高于沙滤水，还可以节约蒸汽消耗。

发明内容

针对上述问题，提供一种钛白废酸的循环使用方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种钛白废酸的循环使用方法，所述的钛白废酸包括漂白结束未洗涤的二洗滤液和煅烧窑前压滤滤液，所述漂白结束未洗涤的二洗滤液用于钛白粉生产过程中一洗打浆，煅烧窑前压滤滤液用于二洗打浆。

作为优选：所述漂白结束未洗涤的二洗滤液全部用于钛白粉生产过程中一洗打浆。

本发明中所述的漂白结束未洗涤的二洗滤液中含有大量的二价铁、硫酸、三价钛，而铁是影响钛白粉生产过程最主要的因素，因为铁在偏钛酸煅烧过程中破坏二氧化钛晶格，增加晶格缺陷，同时铁离子又是有色物质，铁使得钛白粉成品亮度和白度大幅度降低，因此发明人对本技术进行了铁影响可行性分析。

取公司车间漂白前料浆在实验室抽滤，实验数据(如表1)。

表1

从上述数据分析得出：漂前料浆经抽滤后，滤液中铁为过滤前总铁的49％(平均值)，最高为69％，滤液中铁按过滤前的75％计算，目前公司车间漂前平均铁含量为396ppm，经计算用二洗滤液一洗打浆，最终漂前铁会增加至2226ppm左右，增加这部分铁对生产无影响。

计算公式推导如下：

说明N为漂白前铁含量单位为ppm，N下标字母表示二洗滤液循环次数，3/4表示漂白料浆经压滤后，滤液中铁含量所占比例。396表示目前公司车间平均铁含量。

N1＝396+396*3/4

N2＝396+N1*3/4＝396+(396+396*3/4)*3/4

N3＝396+N2*3/4＝396+(396+(396+396*3/4)*3/4)*3/4

Nx＝[1+3/4*(1-3/4)^(x-1)/(1-3/4)]*396+396*(3/4)^(x-1)

若用二洗滤液打浆，对漂白前铁影响比较大的两个数据：一洗饼铁含量，以及铁的流失率，整个循环过程，由二洗滤液打浆带入的铁最终经一洗洗水洗走。

取车间二洗滤液检测硫酸、三价钛，及铁含量，数据如表2：

表2：

从上述数据可以看出二洗滤液硫酸平均值为4.91％，若用二洗滤液一洗打浆，1吨TiO₂需1.1吨打浆水，钛白粉产量按19万吨计算，每年回收的硫酸为19万吨*4.91％＝9329吨，硫酸回收率约为漂白硫酸加入量的1/4，折算成98％酸价9329/0.98*0.0428＝407万元，同时污水站中和这部分硫酸需要价值47万元电石渣10832吨，同时上述数据中滤液平均铁含量为400ppm小于车间中控报表漂前铁含量415ppm，因此本方案是可行的。

综上所述，本发明的有益效果是：

用漂白结束未洗涤的二洗滤液进行一洗打浆也实现了硫酸以及漂白过程中加入的三价钛的回收，同时避开了目前公司二洗滤液经稠厚器，CN过滤器，期间加絮凝剂将稠浆回收至一洗，上层酸性废水转到污水站中和处理后直接外排的传统方式，节约了CN过滤器和絮凝剂，降低了沙滤水消耗，节约了吨钛白生产成本，减轻了公司环保压力。

偏钛酸二洗打浆水由煅烧前窑前压滤滤液提供，窑前压滤滤液中主要存在少量二价铁(约20ppm)以及盐处理过程中加入的可溶性盐，其pH约为7.0，在后续盐处理过程中可以节约盐处理剂加量，同时节约了二洗打浆脱盐水消耗。

该发明实现了硫酸法钛白粉生产过程中二洗滤液及窑前压滤滤液的回收利用，按照年产19万吨钛白粉计算，每年回收硫酸价值约407万元，每年节约电石渣价值47万元，节约打浆水约11万元，节约絮凝剂约6万元，每年回收三价钛约7万元，节约蒸汽每年约30万元。

附图说明

图1为本发明钛白废酸的循环使用示意图。

具体实施方式

下面对本发明作详细说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

采用公司现有的一洗打浆及二洗打浆方式制备金红石型钛白粉。

将钛白粉生产过程中漂白结束未洗涤的滤液A₁经稠厚器、CN过滤器、期间加入絮凝剂将稠浆回收至一洗，上层酸性废水转到污水站中和处理排放；窑前压滤滤液B₁直接转到污水站中和处理排放，一洗打浆及二洗打浆全部用脱盐水，每吨钛白粉一洗打浆需用沙滤水A₂1.1吨，二洗打浆需用脱盐水B₂1吨，二洗合格的偏钛酸经盐处理、煅烧得到金红石型二氧化钛初品，再经过湿磨、砂磨、包膜和气粉等工序得到钛白粉产品C₁，相关数据见表1。

实施例2

如图1所示，将漂白结束未洗涤的滤液A₁储存于二洗滤液缓冲槽中，用于进行一洗打浆，将窑前压滤滤液B₁储存于窑前滤液缓冲槽，用于进行二洗打浆。

将漂白结束的浆料进行压滤、二次水洗，得到压滤滤液A₁3吨储存于二洗滤液缓冲槽中，用于下一批偏钛酸一洗打浆处理。将水洗饼卸入二洗打浆槽加入脱盐水A₂3吨进行二洗打浆，再进行盐处理，处后料浆用压滤机进行压滤，得到压滤滤液B₁4吨储存于窑前滤液缓冲槽，用于下一批偏钛酸二洗打浆处理。然后进行煅烧、湿磨、砂磨、包膜、气粉后得到钛白粉产品C₂，相关数据见表1。

实施例3

将实施例2中所得的A₁3吨进行一洗打浆，再将打浆料放入漂白罐加入硫酸、三价钛进行漂白处理，将漂白结束样用压滤机进行压滤、二次水洗，所得滤液存储于二洗滤液缓冲槽，经二次水洗后的滤饼用实施例2中所得的B₁4吨进行二洗打浆，再进行盐处理，处后料浆进行窑前压滤，滤液直接储存于窑前滤液缓冲槽，滤饼进入回转窑煅烧，再经过湿磨、砂磨、包膜、气粉得到钛白粉成品C3，相关数据见表1。

实施例4

按照本专利工艺路线：漂白结束未洗涤的滤液3吨用于一洗打浆，窑前压滤滤液4吨用于二洗打浆，参照实施例3循环，严格按照工艺路线循环100次，得到钛白粉产品C₄，相关数据见表3。

表3

表1数据说明：本专利中采用漂白结束未洗涤的滤液用于钛白粉生产过程中一洗打浆处理，煅烧前窑前压滤滤液用于钛白粉生产过程中二洗打浆处理，一二洗得到的偏钛酸质量均未受影响，二洗滤液及窑前滤液无数次循环使用均未对钛白粉质量产生影响。

Claims (2)

1.一种钛白废酸的循环使用方法，所述的钛白废酸包括漂白结束未洗涤的二洗滤液和煅烧窑前压滤滤液，其特征在于：所述漂白结束未洗涤的二洗滤液用于钛白粉生产过程中一洗打浆，煅烧窑前压滤滤液用于二洗打浆。

2.根据权利要求1所述的一种钛白废酸的循环使用方法，其特征在于：所述漂白结束未洗涤的二洗滤液全部用于钛白粉生产过程中一洗打浆。