本發(fā)明涉及一種鈦白粉廢酸綜合利用，具體地講，本發(fā)明涉及鈦白粉生產(chǎn)中一種利用廢酸生產(chǎn)硫酸亞鐵鎂的方法。

背景技術(shù)：

鈦白粉是一種白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、化纖、橡膠、搪瓷、陶瓷、塑料、造紙、印刷油墨、電子陶瓷、玻璃、焊條、化妝品等工業(yè)。現(xiàn)有制備鈦白粉有氯化法和硫酸法：

氯化法是將金紅石或高鈦渣粉料與焦炭混合后進(jìn)行高溫氯化生成四氯化鈦，經(jīng)高溫氧化生成二氧化鈦，再經(jīng)過過濾、水洗、干燥、粉碎即得到鈦白粉產(chǎn)品。該方法流程短，生產(chǎn)能力易擴(kuò)大，連續(xù)自動(dòng)化程度高，能耗相對低，“三廢”少，能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。但是投資大，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對材料要求高，要耐高溫、耐腐蝕，裝置難以維修，研究開發(fā)難度大，成本高。

硫酸法是將鈦鐵礦粉與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生成硫酸氧鈦，經(jīng)水解生成偏鈦酸，再經(jīng)煅燒、粉碎即得到鈦白粉產(chǎn)品。此法可生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型鈦白粉。該方法中的原料鈦精礦、鈦渣和硫酸，低價(jià)易得，技術(shù)較成熟，設(shè)備簡單，防腐蝕材料易解決；而且可生產(chǎn)氯化法不能生產(chǎn)而市場需要的銳鈦型各種牌號(hào)的鈦白粉。

目前，我國95％以上的鈦白粉生產(chǎn)采用硫酸法工藝，生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有15％-25％的硫酸和10％-15％的硫酸亞鐵的副產(chǎn)硫酸，我們稱之為鈦白廢酸。鈦白廢酸的排放量大，處理成本高，且易造成環(huán)境污染。我國的磷礦石儲(chǔ)量位居世界第二，但大部分為富鎂中低品位磷礦，通常用浮選的辦法來富集磷礦。磷礦化學(xué)浮選后將產(chǎn)生大量的富鎂尾礦，多作為廢棄物堆放在尾礦庫，不僅占地，而且造成了尾礦中可用資源的極大浪費(fèi)。浮選尾礦的治理和綜合利用，同樣也涉及經(jīng)濟(jì)和環(huán)保，是制約磷化工發(fā)展的瓶頸之一。

為貫徹國家相關(guān)廢副資源化利用的政策，結(jié)合我公司先進(jìn)的“硫、磷、鈦嫁接”的理念，我公司將磷化工產(chǎn)的浮選尾礦(主要成分白云石)與鈦化工25％廢硫酸兩種廢副用于生產(chǎn)硫酸亞鐵鎂新型水溶肥料，不僅節(jié)約了其單獨(dú)處理的費(fèi)用，還生產(chǎn)了較高附加值的產(chǎn)品。項(xiàng)目實(shí)施后，不僅給公司帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，也具有極重要的社會(huì)效益、環(huán)境效益，在行業(yè)內(nèi)具有示范效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問題。

本發(fā)明提供了一種利用鈦白廢酸和磷礦浮選尾礦生產(chǎn)硫酸亞鐵鎂的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：利用鈦白廢酸和磷礦浮選尾礦生產(chǎn)硫酸亞鐵鎂的方法，包括以下步驟：

(1)將磷礦浮選尾礦與液體混合得到浮選尾礦料漿；

(2)將浮選尾礦料漿與鈦白粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的硫酸含量25％鈦白廢酸進(jìn)行酸解反應(yīng)，得到酸解料漿；

將步驟(2)固液分離的清液冷卻室溫結(jié)晶，離心分離得到硫酸亞鐵鎂產(chǎn)品。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中鈦白廢酸的加入量為浮選尾礦質(zhì)量的3-5倍。

優(yōu)選地，在步驟(2)后還包括步驟(3)，使用洗酸對酸解料漿洗滌的步驟。

優(yōu)選地，：酸解過程所用洗酸質(zhì)量為磷礦浮選尾礦質(zhì)量的4-6倍。

優(yōu)選地，步驟(2)的酸解反應(yīng)的工藝條件控制為：液固質(zhì)量比10-12，pH值0.5-1.0，溫度55-65℃，反應(yīng)時(shí)間1.5h-2h。

優(yōu)選地，磷礦浮選尾礦中MgO、P₂O₅含量分別占總質(zhì)量的17-22％、3-6％。

優(yōu)選地，在酸解過程中加入消泡劑，其加入量為總質(zhì)量的0.003％。

優(yōu)選地，結(jié)晶的條件為：結(jié)晶時(shí)間1h，結(jié)晶終止溫度35℃，晶種加入量為總質(zhì)量的5％。

本發(fā)明一種硫酸亞鐵鎂的生產(chǎn)方法不僅有效處理了鈦白廢酸和磷礦浮選尾礦，進(jìn)一步優(yōu)化了硫-磷-鈦產(chǎn)業(yè)鏈，充分利用了鈦白廢酸和磷礦浮選尾礦的鐵、鎂、硫、磷、鈦等元素，減少了對周邊環(huán)境和土地資源的影響，極大地降低磷化工和鈦化工的生產(chǎn)成本，達(dá)到了以廢制廢的目的，經(jīng)濟(jì)效益顯著，析出的固相廢物用于生產(chǎn)水泥緩凝劑和優(yōu)質(zhì)阻燃劑磷酸鈦，整個(gè)過程無廢副排放，投資小，生產(chǎn)成本低，操作簡便，對資源再生利用和綠色生產(chǎn)具有重要的意義，因此其推廣應(yīng)用前景廣闊。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例，下面結(jié)合具體示例對其進(jìn)行進(jìn)一步說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)例1

將6000g酸解液(FeSO₄ 11.15％，MgSO₄ 17.97％)與1500g磷礦浮選尾礦(MgO 18.35％，P₂O₅ 4.53％)一起加入到25L的容器中，在迅速攪拌下加入7800g洗酸(H₂SO₄11.67％，F(xiàn)eSO₄ 11.23％，MgSO₄ 12.53％)和3470g廢酸(H₂SO₄ 22.61％，F(xiàn)eSO₄ 11.20％，MgSO₄ 2.70％)，控制反應(yīng)溫度在60℃，反應(yīng)時(shí)間為90min，反應(yīng)后PH為0.6，過濾分離后，用6000g廢酸洗滌濾餅，得到5360g未烘濾餅，將酸解液與結(jié)晶母液混合，并調(diào)節(jié)鐵鎂比例(質(zhì)量百分比FeSO₄ 15.89％，MgSO₄ 22.30％，Mg/Fe摩爾比例1.77)，再將濾液濃縮至比重為1.44g/ml，陳化2h，保持體系溫度在70℃以上，取上層液，冷卻結(jié)晶至35℃，得到3840g硫酸亞鐵鎂產(chǎn)品。

本實(shí)施例中尾礦中鎂的酸解率97.54％，尾礦中磷的酸解率57.35％；硫酸亞鐵鎂產(chǎn)品中Mg含量為4.93％、Fe含量為10.06％，Mg/Fe摩爾比為1.13。

實(shí)例2

將4000g酸解液(FeSO₄ 11.72％，MgSO₄ 18.81％)與1000g磷礦浮選尾礦(MgO 20.40％，P₂O₅ 4.16％)一起加入到25L的容器中，在迅速攪拌下加入5230g洗酸(H₂SO₄9.67％，F(xiàn)eSO₄ 11.42％，MgSO₄ 13.37％)和2270g廢酸(H₂SO₄ 23.12％，F(xiàn)eSO₄ 11.67％，MgSO₄ 2.93％)，控制反應(yīng)溫度在60℃，反應(yīng)時(shí)間為90min，反應(yīng)后PH為0.5，過濾分離后，用4000g廢酸洗滌濾餅，得到3430g未烘濾餅，將酸解液與結(jié)晶母液混合，并調(diào)節(jié)鐵鎂比例(質(zhì)量百分比FeSO₄ 20.42％，MgSO₄ 16.18％，Mg/Fe摩爾比例為1)，再將濾液濃縮至比重為1.48g/ml，陳化2h，保持體系溫度在70℃以上，取上層液，冷卻結(jié)晶至35℃，得到2604g硫酸亞鐵鎂產(chǎn)品。

本實(shí)施例中尾礦中鎂的酸解率98.69％，尾礦中磷的酸解率58.47％；硫酸亞鐵鎂產(chǎn)品中Mg含量為3.65％、Fe含量為12.67％，Mg/Fe摩爾比為0.66。

綜上所述，本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)技術(shù)為兩個(gè)方面，第一是選擇適應(yīng)的酸解條件，以利于酸解反應(yīng)快速進(jìn)行，提高鎂的酸解率，如控制液固比，加入廉價(jià)消泡劑等；第二是選擇適宜的濃縮、結(jié)晶參數(shù)及設(shè)置必要的精調(diào)裝置等，以利于得到穩(wěn)定的產(chǎn)品。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。