專利名稱：一種鈦白廢酸用于生產(chǎn)磷酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈦白廢酸的綜合處理方法，具體地說(shuō)是一種鈦白廢酸用于生產(chǎn)濕
法磷酸的方法。
背景技術(shù)：
鈦白粉的工業(yè)生產(chǎn)有硫酸法和氯化法兩種工藝方法。硫酸法歷史悠久，工藝成熟， 對(duì)鈦原料適應(yīng)性強(qiáng)，而且能生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型兩種產(chǎn)品，但也存在流程長(zhǎng)，能耗高，三 廢排放量大的缺點(diǎn)，其中尤其是廢酸。采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，每生產(chǎn)1噸鈦白粉大約產(chǎn) 生濃度為20%左右的廢酸6 8t。如此多的廢酸，除了約20%返回用于鈦白粉酸解工序 的稀釋水和浸出水外，如何消化處理其余80%的廢酸，是硫酸法鈦白企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān) 鍵。目前比較經(jīng)濟(jì)的做法，就是將鈦白廢酸濃縮，使硫酸亞鐵等雜質(zhì)從廢酸中結(jié)晶析出，從 而大大降低廢酸中的鐵含量，實(shí)現(xiàn)在鈦白裝置中循環(huán)使用或者綜合利用用來(lái)生產(chǎn)普鈣、磷 酸、工業(yè)硫酸鹽等。廢酸濃縮一般采用浸沒(méi)燃燒和真空濃縮的方法，浸沒(méi)燃燒是把在燃燒 室產(chǎn)生的高溫氣體直接噴入廢酸中，使廢酸中的水分蒸發(fā)而起到濃縮廢酸的作用，由于硫 酸濃度的提高使溶解于廢酸中的硫酸亞鐵析出。但該法濃縮后的濃度不高，而且設(shè)備腐蝕 很厲害。CN1376635公開(kāi)了一種用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的副產(chǎn)硫酸用于生產(chǎn)濕法磷酸的生產(chǎn) 方法，它首先將稀硫酸與高溫?zé)釟怏w逆流接觸進(jìn)行瞬間蒸發(fā)濃縮，在稀酸中含有的雜質(zhì)化 合物隨溫度和酸濃度的升高而沉淀析出，冷卻結(jié)晶分離雜質(zhì)后和濃硫酸配成一定濃度再用 于生產(chǎn)濕法磷酸。該方法的關(guān)鍵之處也在于廢酸濃縮，它不僅投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，而且對(duì) 設(shè)備材質(zhì)的要求非常嚴(yán)格，難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。真空蒸發(fā)濃縮可以根據(jù)其蒸發(fā)強(qiáng) 度、濃縮級(jí)數(shù)，分別把20 %左右的廢酸濃縮至40 % 、 50 % 、 70 %甚至90 %以上。德國(guó)拜爾公 司是采用此方法，在多效降膜蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)濃縮器中，以蒸汽為熱源分段將廢酸濃縮 到70 80%，但二段濃縮以后七水硫酸亞鐵脫水生成的一水硫酸亞鐵嚴(yán)重堵塞蒸發(fā)器的 列管。所以這種方法也很難實(shí)現(xiàn)廢酸濃縮裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行， 一般有把握的只能提濃到 30 40%，而且裝置投資大，工藝流程復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高。ZL03125193. 5提供了一種用鈦 白廢酸生產(chǎn)普鈣的方法，它很好地結(jié)合普鈣生產(chǎn)條件，采用二次配酸工藝，避免了廢酸濃縮 帶來(lái)的一系列難題，很好地解決了廢酸中的硫酸業(yè)鐵對(duì)普鈣生產(chǎn)的影響，具有投資省，操作 簡(jiǎn)便，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。但具體到濕法磷酸的生產(chǎn)，因?yàn)樗鼘?duì)反應(yīng)酸濃以及酸溫的要求不 同，所以工藝路線要進(jìn)行改進(jìn)，工藝指標(biāo)需要進(jìn)一步調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是在ZL03125193. 5基礎(chǔ)上的改進(jìn)和創(chuàng)新，結(jié)合了濕法磷酸生產(chǎn)對(duì)酸濃 酸溫的要求，提供了一種鈦白廢酸用于濕法磷酸生產(chǎn)的方法，完全能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是鈦白廢酸與與濃硫酸經(jīng)一次配酸得到的一次 配制酸按比例配制成二次酸，進(jìn)入濃密機(jī)，此時(shí)析出的固體硫酸亞鐵經(jīng)增稠后進(jìn)入離心機(jī)或壓濾機(jī)進(jìn)行液固分離，濾餅即固體硫酸業(yè)鐵作為氧化鐵黑的生產(chǎn)原料，濾液返回濃密機(jī)， 較澄消的酸液經(jīng)濃密機(jī)溢流口進(jìn)入稀酸儲(chǔ)罐，再送入配酸器與濃硫酸混配成一次配制酸， 通過(guò)石墨換熱器移走熱量后，一部分再與鈦白廢酸配成二次配制酸，另一部分送往濕法磷 酸生產(chǎn)使用。具體包括以下步驟 (1)、將鈦白廢酸與濃硫酸經(jīng)一次配酸得到的部分一次配制酸按一定比例二次配 酸； (2)、將得到的二次配制酸在濃密機(jī)中進(jìn)行沉降分離； (3)、濃密機(jī)底流渣酸經(jīng)過(guò)固液分離設(shè)備除去硫酸亞鐵等固體沉降物，得到的凈化 酸繼續(xù)返回濃密機(jī)； (4)、澄清的二次配制酸液經(jīng)濃密機(jī)溢流口進(jìn)入稀酸儲(chǔ)罐，再與濃硫酸按一定比例 進(jìn)行一次配酸； (5)、將得到的部分一次配制酸送往濕法磷酸生產(chǎn)使用。 其中，步驟(1)所述的鈦白廢酸最好是經(jīng)過(guò)了預(yù)濃縮，因?yàn)榭梢越档托迈r濃硫酸 用量；特別是經(jīng)過(guò)鈦白粉煅燒窯窯尾余熱預(yù)濃縮后，廢酸濃度可以達(dá)到30%左右，新鮮濃 硫酸用量可以降低一倍以上，本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)性和適用性更為突出。 步驟(2)所述的二次配制酸酸濃最好控制在65 70%，因?yàn)樵?5t:硫酸濃度提 高到64%時(shí)，硫酸業(yè)鐵的溶解度僅0. 6%，這時(shí)候廢酸中硫酸亞鐵的含量已經(jīng)不足以對(duì)濕 法磷酸的生產(chǎn)產(chǎn)生影響。另外，為提高濃密機(jī)的效果，可以加入適量的聚丙烯酰胺等絮凝劑 幫助沉降。 步驟(3)所述的固液分離設(shè)備為離心機(jī)或壓濾機(jī)。 步驟(5)所述的一次配制酸酸濃控制在80 90%，最好85 90%，這是基于濕
法磷酸生產(chǎn)對(duì)酸濃、酸溫的要求，同時(shí)兼顧了配酸工藝流程的順暢。 附圖
為本發(fā)明的工藝流程圖。 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述 鈦白廢酸與來(lái)自一次配制酸儲(chǔ)槽6的一次配制酸在配酸器1中按比例配制成二次 酸，進(jìn)入濃密機(jī)2，此時(shí)析出的固體硫酸亞鐵等固體雜質(zhì)經(jīng)增稠沉降后進(jìn)入離心機(jī)或壓濾機(jī) 3進(jìn)行液固分離，濾餅即固體硫酸亞鐵等固體雜質(zhì)，濾液返回濃密機(jī)2，較澄清的酸液經(jīng)濃 密機(jī)2溢流口進(jìn)入二次配制酸儲(chǔ)槽4，再送入配酸器5與濃硫酸混配成一次配制酸，通過(guò)石 墨換熱器移走熱量后送入一次配制酸儲(chǔ)槽6，一部分一次配制酸再循環(huán)與鈦白廢酸配成二 次配制酸，另一部分送往濕法磷酸生產(chǎn)使用。
權(quán)利要求
一種鈦白廢酸用于生產(chǎn)磷酸的方法，包括以下具體步驟(1)、將鈦白廢酸與濃硫酸經(jīng)一次配酸得到的部分一次配制酸按一定比例二次配酸；(2)、將得到的二次配制酸在濃密機(jī)中進(jìn)行沉降分離；(3)、濃密機(jī)底流渣酸經(jīng)過(guò)固液分離設(shè)備除去硫酸亞鐵等固體沉降物，得到的凈化酸繼續(xù)返回濃密機(jī)；(4)、澄清的二次配制酸液經(jīng)濃密機(jī)溢流口進(jìn)入稀酸儲(chǔ)罐，再與濃硫酸按一定比例進(jìn)行一次配酸；(5)、將得到的部分一次配制酸送往濕法磷酸生產(chǎn)使用。
2. —種權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(1)所述的鈦白廢酸經(jīng)過(guò)預(yù)濃縮。
3. —種權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(1)所述的鈦白廢酸經(jīng)過(guò)鈦白粉煅燒窯窯尾 余熱預(yù)濃縮到30%左右。
4. 一種權(quán)利要求1或3所述的方法，其中步驟(2)所述的二次配制酸酸濃最好控制在 65 70%。
5. —種權(quán)利要求4所述的方法，其中步驟(3)所述的固液分離設(shè)備為離心機(jī)或壓濾機(jī)。
6. —種權(quán)利要求4所述的方法，其中步驟(5)所述的一次配制酸酸濃控制在80 90%。
7. —種權(quán)利要求6所述的方法，其中步驟(5)所述的一次配制酸酸濃控制在85 90%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鈦白廢酸用于生產(chǎn)濕法磷酸的方法。它是在ZL03125193.5基礎(chǔ)上的改進(jìn)和創(chuàng)新，采用兩次配酸工藝，結(jié)合了濕法磷酸生產(chǎn)對(duì)酸濃酸溫的要求，完全能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C01B25/222GK101774557SQ20101011347
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月21日
發(fā)明者董澤友 申請(qǐng)人:安徽安納達(dá)鈦業(yè)股份有限公司