硫酸法是中(zhong)國鈦(tai)(tai)白粉(fen)生(sheng)產(chan)(chan)的主要(yao)技術類(lei)型，而(er)硫酸法鈦(tai)(tai)白粉(fen)生(sheng)產(chan)(chan)排出(chu)的廢(fei)酸酸液對環境的污(wu)染是比較嚴重(zhong)的。在水(shui)解或水(shui)洗過程(cheng)中(zhong)，每生(sheng)產(chan)(chan)1t鈦(tai)(tai)白粉(fen)產(chan)(chan)品將產(chan)(chan)出(chu)含 20%(質量分數)H2SO4的廢(fei)酸8t左右，這種廢(fei)酸除含主要(yao)有用(yong)成分H2SO4外，還含有大量的鈦(tai)(tai)、鐵、錳、釩(fan)等雜質，其綜合利用(yong)無論在技術上還是在經濟上都受(shou)到限(xian)制。因(yin)此，尋找好的廢(fei)酸治(zhi)理思路(lu)成為硫酸法鈦(tai)(tai)白生(sheng)產(chan)(chan)的出(chu)路(lu)。

 
1  廢酸治理
 
1.1  鋼材酸洗除銹
 
鈦白生產中的廢酸，其濃度適合于鋼材的酸洗除銹，通過酸洗，氧化鐵被溶解，生成硫酸亞鐵，當廢酸內硫酸亞鐵積聚至一定質量分數(10%-20%)，便可采用真空蒸發和冷卻結晶的方法，使硫酸亞鐵成為晶體析出，析出的結晶熟化后過濾，濾渣經打漿及洗滌后即為回收的硫酸亞鐵。濾除硫酸亞鐵后的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續使用；或者再在93.4 kPa真空度下濃縮結晶，過濾可得到質量分數為80%-85%的濃硫酸，第二次過濾的濾渣也轉至打漿工序回收硫酸亞鐵。
 
1.2  生產聚硫酸鋁鐵混凝劑
 
利(li)用硫(liu)(liu)酸法鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)生產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)副產(chan)的(de)廢(fei)硫(liu)(liu)酸與粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)(hui)進(jin)(jin)行處(chu)理(li)(li)，從粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)(hui)中(zhong)溶(rong)解鋁(lv)、鐵等化(hua)學成分同時消耗大量的(de)廢(fei)酸。分離(li)并清洗粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)(hui)，得到高(gao)(gao)活性(xing)酸處(chu)理(li)(li)粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)(hui)。分離(li)粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)(hui)后(hou)的(de)溶(rong)液濃縮后(hou)冷卻結晶(jing)，分離(li)出硫(liu)(liu)酸鋁(lv)；提取硫(liu)(liu)酸鋁(lv)后(hou)的(de)母液進(jin)(jin)一步(bu)加工(gong)成聚硫(liu)(liu)酸鋁(lv)鐵混凝劑(ji)，實(shi)現廢(fei)酸與粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)(hui)的(de)完(wan)全資源化(hua)利(li)用。該工(gong)藝主(zhu)要原料全部是工(gong)業廢(fei)棄(qi)物；處(chu)理(li)(li)徹(che)底，沒有二(er)次(ci)污染；廢(fei)酸處(chu)理(li)(li)成本低，約(yue)70元/t；產(chan)品主(zhu)要有高(gao)(gao)活性(xing)酸處(chu)理(li)(li)粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)(hui)、硫(liu)(liu)酸鋁(lv)、聚硫(liu)(liu)酸鋁(lv)鐵混凝劑(ji)、精炭等。

1.3  生產工業級(ji)七水硫酸(suan)鎂

廢酸(suan)作(zuo)為(wei)主要原料(liao)通過與菱(ling)苦土或菱(ling)鎂礦(kuang)的(de)(de)鍛燒物氧化鎂作(zuo)用，經過壓濾(lv)、蒸發濃縮(suo)、冷卻結晶、離心(xin)分離、干燥等(deng)工序得到工業級七水硫酸(suan)鎂產(chan)品，其(qi)質(zhi)量達到 HG/T2680-1995一等(deng)品指標(biao)。工藝(yi)簡單，常(chang)(chang)溫、常(chang)(chang)壓操(cao)作(zuo)，無“三廢”排(pai)放，并成功地剔除(chu)了鈦白廢酸(suan)中(zhong)的(de)(de)大量雜質(zhi)。雜質(zhi)以濾(lv)碴的(de)(de)形式(shi)產(chan)出(chu)，該(gai)(gai)濾(lv)渣可作(zuo)為(wei)農(nong)用硫酸(suan)鎂肥(fei)的(de)(de)原料(liao)。該(gai)(gai)技術的(de)(de)應用，不僅解決了鈦白行業的(de)(de)環保問題，而且可產(chan)生(sheng)較好的(de)(de)經濟效(xiao)益和社會(hui)效(xiao)益。

1.4  廢(fei)酸濃(nong)縮回收

目前有的(de)萬噸(dun)級大廠已投資建設(she)廢(fei)酸(suan)(suan)濃縮回收(shou)裝置，通過蒸發濃縮，可使廢(fei)酸(suan)(suan)質量分數(shu)提高(gao)至50%左右，去(qu)除析出的(de)沉淀(dian)物后，便(bian)可回收(shou)利用(yong)。鈦(tai)白(bai)廢(fei)酸(suan)(suan)回收(shou)新工藝及裝置采用(yong)煅(duan)燒尾氣預濃縮、一級單效濃縮、二(er)級雙效濃縮、三(san)級單效濃縮、熟化分離等先進工藝，成功實現了硫酸(suan)(suan)法鈦(tai)白(bai)粉(fen)行業中廢(fei)酸(suan)(suan)的(de)回收(shou)再(zai)利用(yong)。不僅節約了鈦(tai)白(bai)生產中的(de)原料酸(suan)(suan)，利用(yong)了轉窯(yao)尾氣余熱，而且解決了困擾鈦(tai)白(bai)粉(fen)行業的(de)環保難題，排(pai)放達到環保要(yao)求。

1.5  廢酸聯產紅、白石膏
 
廢酸與石灰石控制一定pH充分反應，然后固液分離。分離后的濾餅經過洗滌，即可得到成品白石膏
 
1.6  廢(fei)酸(suan)還原(yuan)解毒鉻(ge)渣

 
鉻渣是鉻鐵礦生產鉻酸鈉的殘渣，其中仍含鉻化合物3.0%-4.5%(質量分數，以Cr2O3計，下同)，水溶性鉻1%-2%，酸溶鉻 0.95%-1.8%，是一種有毒廢渣。解毒此廢渣必須要還原劑或者提供還原氛圍。廢酸中有還原性亞鐵離子，將廢酸與鉻渣按一定比例混合，在酸性條件下，廢酸中的Fe2+可將鉻渣中的Cr6+還原為Cr3+，使鉻渣解毒。解毒后的鉻渣可用作水泥添加物或制磚。
 
除(chu)上(shang)述各(ge)方法(fa)外，從廢酸中提(ti)取(qu)稀有(you)金(jin)屬，用廢酸浸取(qu)鈦(tai)鐵(tie)礦還原焙燒物制取(qu)質(zhi)量分數93%以上(shang)的(de)人造(zao)金(jin)紅石，以及制備其他的(de)一些硫(liu)酸鹽也有(you)一定意(yi)義。

2  發展建議
 
2.1  可持續發展戰略——節約資源
 
隨著中國高品位鈦精礦礦源的日益匱乏，能源、原輔材料漲價的連鎖反應，鈦白粉行業要提高資源的綜合利用水平，加強行業戰略聯盟，整合鈦礦資源，加快與國外的合作就顯得十分重要。鈦礦產業要加強鈦礦資源的管理，努力提高質量，降低成本，提高資源產出率。要加快酸溶性鈦渣和高鈦渣的綜合利用開發進程。
 
2.2  改革生(sheng)產工藝，加(jia)強環(huan)境治理

鈦白粉企(qi)業(ye)(ye)按(an)照(zhao)可持(chi)續發展(zhan)及循環經濟的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，實施(shi)(shi)清潔(jie)化生產也很關鍵。首先，必須樹立環保(bao)(bao)治理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)新理(li)(li)念，變末端治理(li)(li)為全過(guo)程(cheng)清潔(jie)生產；其次(ci)，要以環保(bao)(bao)指標為尺(chi)度，淘汰一批落(luo)后企(qi)業(ye)(ye)；第三，從(cong)戰(zhan)略高度考慮，要加(jia)大環保(bao)(bao)投資，完善環保(bao)(bao)設施(shi)(shi)。此外，生產企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)治理(li)(li)重點應(ying)放(fang)在對廢(fei)副產物(wu)20%(質量(liang)分數)硫酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)治理(li)(li)和綜合利(li)用(yong)上。從(cong)工藝(yi)上著手縮減(jian)“三廢(fei)”是(shi)積(ji)極有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)措(cuo)施(shi)(shi)。最根本的(de)(de)(de)(de)途(tu)徑(jing)是(shi)改變礦源結構，采(cai)用(yong)酸(suan)(suan)溶(rong)性(xing)的(de)(de)(de)(de)高鈦渣代替低品(pin)位的(de)(de)(de)(de)鈦精礦。使用(yong)酸(suan)(suan)溶(rong)性(xing)高鈦渣具有(you)降低酸(suan)(suan)耗(hao)、不產生硫酸(suan)(suan)亞鐵副產物(wu)、可縮短工藝(yi)流程(cheng)、提高收率和減(jian)少能耗(hao)等優點，從(cong)源頭上解(jie)決了“三廢(fei)”的(de)(de)(de)(de)排放(fang)。

2.3  提(ti)高廢酸治理的資源(yuan)化程度

將(jiang)廢酸轉變成協作利用(yong)(yong)廠(chang)的原(yuan)輔料(liao)，如廢酸還(huan)原(yuan)解毒鉻(ge)渣。此工藝可使(shi)廢酸得到最充分的利用(yong)(yong)，不僅(jin)用(yong)(yong)其酸，還(huan)用(yong)(yong)酸中的Fe2+。

3  結束語

只有采(cai)取切(qie)實可行(xing)的發(fa)展(zhan)戰略，不斷(duan)提高工藝(yi)和(he)裝備水平，擴大生產規模，提高產品質量(liang)，切(qie)實解決“三廢”污(wu)染問題，中國的鈦白生產才能(neng)得(de)到進一步發(fa)展(zhan)。

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