硫酸法生产钛白的三废治理

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1、第5期化工环保·291·硫酸法生产钛白的三废治理王敬欣王宗慈郑钟斌(北京有色金属研究总院,北京100088)摘要介绍了硫酸法生产B2101涂料钛白粉生产过程中产生的三废的回收利用和处理措施。关键词硫酸法钛白三废治理废酸治理硫酸法生产钛白过程中排出大量三废。北京有色金属研究总院与林甸县磷肥厂合作在1硫酸法生产钛白概述1500töa硫酸法生产B2101涂料钛白粉车间的111原料及其组成建设中,实现了三废综合利用和净化处理设施硫酸法生产钛白以钛铁矿和硫酸为原料,与主体工程同时设计、同时施工、同时验收。本钛铁矿产地是广西,硫酸

2、为本厂生产。以上两种文介绍该厂钛白生产中三废综合利用和净化处原料的组成见表1。理的具体方法。表1钛铁矿和硫酸的组成(质量分数ö%)钛铁矿硫酸TiO2Fe2O32FePAl2O3H2OSiO2H2SO4Fe灼烧残渣45<5≥35<0102115<015<1≥93≤0103≤011112工艺流程酸混合配成H2SO4质量分数为65%的硫酸,用硫酸法生产钛白的工艺流程如图1所示。于本厂生产磷酸。其余20%的稀酸外销。212废水治理2三废治理措施各工序产生的酸性废水的水量见表2。各工序的废水酸度不同,即使同一工序,不同时间排21

3、1废酸治理出的废水酸度也不同,pH波动范围为017～5。硫酸法制取锐钛型涂料钛白,生产1t成品采用升流式石灰石滤池中和处理酸性废水,进产生315t稀硫酸,其中H2SO4的质量分数为水中H2SO4的质量分数为2%,控制废水上升流20%～25%。稀酸总量的20%返回酸解工序,作速为20～40möh,在高流速作用下,滤料是悬浮稀释浓硫酸用,可节省浓硫酸的消耗,或在浸取状态,中和产生的CaSO4及CO2气体被水流带时用以调节钛液的F值(即H2SO4与TiO2的浓出池外。滤料相互碰撞摩擦,有助于阻止滤料被度比)和提高钛液的稳定性

4、。稀酸总量的60%去覆盖、减小滤料粒径、使表面积增加,因而可提蒸发浓缩,使H2SO4的质量分数提高到40%,经冷冻去除硫酸亚铁和其它沉淀物后,再与浓硫1998203201收到初稿,1998204220收到修改稿。·292·化工环保1999年第19卷高中和速度。出水中含有大量CO2,pH约为理后,符合国家排放标准,排放废水分析结果见4～5,经曝气池脱气后,pH达到715。废水经处表3。图1硫酸法生产钛白的工艺流程表2各工序产生的酸性废水水量工序酸解冷冻净化浓缩水解水洗盐处理煅烧粉碎总量-1)302020185093019

5、59水量ö(tõd表3排放废水分析结果化学需pHQ(砷)Q(总汞)Q(镉)Q(六价铬)Q(铅)Q(铜)Q(锌)Q(铁)Q(镁)3氧量7.5<0.005<0.0005<0.0005<0.01<0.01<0.05<0.1<1<51.9注表中除pH外,其他项目的单位均为mgöL;Q为质量浓度的符号。3用高锰酸钾法测定。213废气治理酸解工序排放废气的处理流程见图2。21311酸解工序废气的治理酸解工序每天酸解5批钛铁矿粉,每批钛铁矿粉酸解的主反应时间为10min,在此时间内排放含SO2、SO3和酸雾的废气,每天排放350mi

6、n,排气量为170mömin。酸解工序废气的特点是温度高(最高可达180℃),排放量大,排放时间短。经测定废气组成如表4所示。表4酸解工序排放废气的组成组分H2OSO3SO2酸雾-3)5007.61.180.24质量浓度ö(gõm图2酸解废气处理流程11水洗塔;21鼓风机;31碱洗塔;41湍球塔;51烟囱。第5期化工环保·293·废气先进入水洗塔,降温、除尘、除酸雾,水30m高的烟囱排入大气。处理中所排废水排入洗塔塔身由硬塑料板制成,上部装有水喷淋装升流式废水过滤池。置,形成数道横向水幕。废气经水洗后,由离心214废渣

7、治理式鼓风机送入构造相同的碱洗塔,用质量浓度硫酸法生产钛白主要原料是钛铁矿和硫为2～4göL的NaOH溶液喷淋吸收SO2、SO3和酸,原料中有害成分极少。每生产1t钛白排出酸雾。经水洗碱洗的废气进入湍球塔除雾后,经渣液约400kg,其中固体物约120kg。固体物大30m高的烟囱排入大气。三塔所排废水混合后部分是未反应的矿粉。该渣液经沉降过滤后,钛排入升流式废水过滤池。采用这一流程处理后液回收返回酸解工序,废渣送往渣场堆放。33的废气含SO3189mgöm、SO2110mgöm,符合硫酸法生产钛白,在冷冻结晶后的过滤工国

8、家排放标准。序,排出大量固体硫酸亚铁,约15töd,该厂将其21312煅烧工序废气的治理全部外销。3煅烧工序排放废气4500möh,其组成见表215粉尘治理5,处理流程见图3。(1)钛铁矿磨粉时产生粉尘,治理措施是加强管道和设备的密封,雷蒙磨采用负压操作,出表5煅烧工序排放废气的组成料口采用密封式布袋收尘器回收粉尘。组分SO2SO