專利名稱：一種去除鈦白廢酸中亞鐵及其它金屬鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種回收利用工業(yè)廢酸的方法，確切地說是回收鈦白廢酸用于生產(chǎn)鈦白所進(jìn)行 的去除鈦白廢酸中亞鐵及其它金屬鹽的方法。二、 背景技術(shù)硫酸法生產(chǎn)鈦白首先用90%以上的濃硫酸處理精鈦礦或高鈦渣，將原料中的氧化鈦(Ti02)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄粤蛩嵫踱?TiOS04)以實現(xiàn)分離，然后對經(jīng)過凈化、濃縮后的TiOS04進(jìn)行水解，析出偏鈦酸(Ti02.H20)同時生成硫酸，如下式所示-TiOS04 + 2H20—Ti02 H2O I +H2SO4析出的Ti02.H20用于生產(chǎn)鈦白，濾液便是鈦白廢酸。生產(chǎn)1噸鈦白約生成7 9噸20%左右的廢硫酸，之所以稱為廢酸是因為其中含有大量的來自原料中其他金屬鹽，特別是亞鐵 鹽(FeS(k)含量高達(dá)10%左右，此外還有Mg、 Al、 Mn等鹽類，總含量1. 5 2. 0%。 為保護(hù)環(huán)境，如此大量的廢酸需要處理。用石灰中和是最簡單的處理方法。這種方法只是將廢酸轉(zhuǎn)化為廢渣(粗石膏)，未解決 根本問題，而且浪費了硫資源。用鈦白廢酸處理磷灰石、鈦鐵礦等生產(chǎn)其他產(chǎn)品，但只能生產(chǎn)用途有限的初級產(chǎn)品。 將鈦白廢酸處理后再返回生產(chǎn)鈦白是最節(jié)約資源、最環(huán)保的治理方案。所述的處理包括 提高硫酸濃度和除去鹽渣?，F(xiàn)有的處理方法是兩者同步進(jìn)行，即通過濃縮提高硫酸濃度同時 沉淀鹽渣。這種方法的弊端是在濃縮過程中，隨著酸濃度的提高，鹽類特別是亞鐵鹽便不斷 地析出，使設(shè)備和管道嚴(yán)重堵塞，為保障正常運行需頻繁地停車清洗，且周期愈來愈短，最 后甚至開車運行時間沒有停車清洗時間長，設(shè)備利用率低，運行成本高，勞動強度大，操作 十分麻煩。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在回收鈦白廢酸(下簡稱廢酸)用于鈦白生產(chǎn)，所要解決的技術(shù)問題是避免在 濃縮過程中大量析出金屬鹽。用于生產(chǎn)鈦白的回收廢酸要求其硫酸濃度〉65% (重量百分比，下同)。若能在濃縮之前 除去廢酸中大部分金屬鹽、特別是亞鐵鹽，則將有效避免在后續(xù)的濃縮過程中頻繁清渣之累， 簡化濃縮工藝。溶解度是物質(zhì)的固有屬性。申請人認(rèn)真地研究了亞鐵鹽在硫酸溶液中的溶解度與硫酸濃度之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)溶解度與濃度之間有對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)硫酸濃度在35 60%范圍內(nèi)時，亞鐵 鹽溶解度趨于最小。這就是說若將初始廢酸的硫酸濃度調(diào)整至35 60%時，亞鐵鹽便呈過飽 和狀態(tài)。所述的濃度調(diào)整可用濃硫酸進(jìn)行調(diào)配。所謂原始廢酸就是偏鈦酸析出(即水解)、 水洗等過程中產(chǎn)生的并收集在一起的廢酸，濃度20%左右。所述的調(diào)配用濃硫酸，首次開車 時可用98%的濃硫酸，此后就可用廢酸濃縮后得到的濃硫酸。本方法正是基于上述研究的結(jié)果，對濃度為20%左右的原始廢酸進(jìn)行去除亞鐵鹽的處理， 包括酸濃度調(diào)整、靜置結(jié)晶和分離，其關(guān)鍵是用濃硫酸將原始廢酸濃度調(diào)整至35 60%，優(yōu) 選40 55%，然后靜置，讓亞鐵鹽充分結(jié)晶析出，最后過濾除渣，濾液送后續(xù)裝置進(jìn)行濃縮。實驗表明，過飽和的亞鐵鹽在結(jié)晶時與溫度有關(guān)系，當(dāng)控制在50 7(TC條件下靜置時 其結(jié)晶析出將更加充分。測試結(jié)果表明，本方法可將原始廢酸中的亞鐵鹽去除85%以上，其濃度由原來的10%左 右降至1.5%以下，其他鹽類由于鹽析和共沉淀作用也同時被去除75%以上，其總濃度由原來 的2%降至0.5%以下。廢酸中鹽類濃度大大降低，這就保證了后續(xù)的濃縮過程中無需清渣。 四具體實施方式
現(xiàn)以隔膜水洗設(shè)備回收的廢酸為例，非限定實施例敘述如下廢酸中酸濃度20%, FeS04含量9. 46%,其他鹽總含量1. 7%。1、 將廢酸投入結(jié)晶釜中，用98%濃硫酸調(diào)整酸濃度達(dá)到50 60%，同時控制溫度50 7(TC，靜置，讓亞鐵等金屬鹽充分結(jié)晶析出，最后過濾分離、除去鹽渣。廢酸中亞鐵鹽含量 降至1.4%，其他鹽總含量降至0. 43%，濾液經(jīng)濃縮使酸濃度達(dá)70%左右，返回鈦白生產(chǎn)車間。2、 將廢酸投入結(jié)晶釜中，用70%濃硫酸調(diào)整酸濃度達(dá)到35 45%，同時控制溫度50 70°C，靜置，讓亞鐵等金屬鹽充分結(jié)晶析出，最后過濾分離、除去鹽渣。廢酸中亞鐵鹽含量 降至1.3%，其他鹽總含量降至0.4%，濾液經(jīng)濃縮使酸濃度達(dá)72%左右，返回鈦白生產(chǎn)車間。
權(quán)利要求
1、一種去除鈦白廢酸中亞鐵及其它金屬鹽的方法，是對原始廢酸進(jìn)行處理，包括酸濃度的調(diào)整、靜置結(jié)晶和分離，其特征在于所述的酸濃度調(diào)整就是用濃硫酸將原始廢酸濃度調(diào)整至35～60％時靜置結(jié)晶。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用濃硫酸將原始廢酸濃度調(diào)整至40 55% 時靜置結(jié)晶。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在50 7(TC條件下靜置結(jié)晶。
全文摘要
一種去除鈦白廢酸中亞鐵鹽的方法，是對濃度為20％左右的原始廢酸進(jìn)行處理，包括酸濃度的調(diào)整、靜置結(jié)晶和分離，靜置結(jié)晶的關(guān)鍵是將原始廢酸濃度用濃硫酸調(diào)整至35～60％時、于50～70℃條件下靜置結(jié)晶，待結(jié)晶完全后分離，廢酸濾液送去濃縮，濃縮后返回鈦白車間用于生產(chǎn)鈦白。本方法可將原始廢酸中的亞鐵鹽去除85％以上，其濃度由原來的10％左右下降至1.5％以下，Mg、Al、Mn等其他鹽類也同時被去除75％以上，其總濃度由原來的2％降至0.5％以下。廢酸中亞鐵鹽等其他鹽類絕大部分被去除后，使得后續(xù)的濃縮過程中無需清渣。
文檔編號C01B17/90GK101157447SQ20071013219
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
發(fā)明者嚴(yán)永清, 鵬 孫, 郝榮清 申請人:合肥泰諾化工科技有限公司