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两类钛白粉的三废回收利用(工艺总结)


来源:中国粉体网   漫道

[导读]  不论以那种方法生产,都会产生大量的副产物,会对环境和人体健康造成危害,造成污染。因此,一定要对副产物特殊处理,进一步回收利用。合理的二次利用,不仅可以降低企业的生产成本,也提升了企业的经济效益。

中国粉体网讯  在我们的日常生活中,只要有白色产品或类白色产品,几乎都有钛白粉的参与。钛白粉是二氧化钛的俗称,优良的白色性能使其在油墨、涂料、油漆、造纸等行业占据了市场的绝大份额,因此,被冠于“白色之王”的美誉。




目前,钛白粉的生产有两种方法,分别是硫酸法和氯化法,就全世界范围内来讲,氯化法的产能要比硫酸法略多。

 

 

 

而在我国,由于技术原因,硫酸法厂家远大于氯化法,氯化法的年产量仅占总产量的5~8%。

 

不论以那种方法生产,都会产生大量的副产物,会对环境和人体健康造成危害,造成污染。因此,一定要对副产物特殊处理,进一步回收利用。合理的二次利用,不仅可以降低企业的生产成本,也提升了企业的经济效益。

 

氯化法钛白粉的回收利用

 

在氯化钛白粉的生产过程中,不论以那种方法生产,都会产生大量的尾气。氯化法产生的尾气多为一氧化碳、氯化氢等有害气体,是会对环境和人体健康造成危害的气体,所以产生的尾气要经过特殊处理。

 

1.氯化废气的处理

经过氯化法得到氯化钛白粉后,会产生大量的有毒尾气和残渣,氯化法进行过程中要通过冷凝作用,在这个反应下会在炉内产生氯化氢气体、四氯化钛和一氧化碳气体。

 

根据氯化气体的特点,将在处理过程中进行高温煅烧产生氯化钙液体、二氧化碳和水,将所有有毒气体和物质转换,这样有毒气体在制作工艺过程中就可以去除。

 

在进行废气中尾气处理时,里面含有大量的氯化法制钛白粉和一定的盐酸溶液,对其进行加工销售,再者可以将这些盐酸加工制造成浓度不同的溶液进行销售和二次利用。

 

2.氯化废水的处理

 

在进行处理氯化废水时,大多数采用中和反应的处理方法。经过中和洗涤方法处理后,其中的水量占废水水量的百分之五十六,剩余的水量为产生的氢氧化铁,经过了中和反应的处理,顺利的滤出氯化钙中的废水。

 

将剩余的氯化钙液体倒入处理器材中并进行蒸发,出现固体氯化钙。

 

在进行处理氯化钙中废水的过程中,要严格把控氢离子浓度指数的大小,氯化钙

中的废水中有氢氧化铁,经过一段时间进行沉淀在进行蒸发结晶,产生二水氯化钙,二水氯化钙中包含氯化镁和氯化钙。

 

3.氯化废渣的处理

 

钛白粉产生的是氯化废渣也属于惰性废渣,所以处理方法也是一样的,将其与氢氧化钠反应可以减少废渣的产生。

 

或者采用分离的方式,先将废渣中的氯化物分离出来,然后加入水将其溶解,再加氢氧化钠,然后反复重复上述步骤,直至废渣可以全部再次利用。

 

在废渣利用的过程中,对石焦油的处理,先将废渣进行洗涤过滤,将里面的金属氯化物分离出来,石油焦再次燃烧进行二次利用,这样就为企业提供了可持续利用。

 

硫酸法钛白粉的回收利用

 

相比氯化法,硫酸法又有自己的缺点,主要表现在“三废”排放量大,污染严重,能源消耗巨大,属于高能耗、高污染企业。

 

废硫酸治理已成为硫酸法钛白粉企业亟待解决的环保问题,钛白粉废硫酸回收再利用不仅可以解决环境污染问题,还能合理地利用宝贵的硫资源,具有巨大的环境效益和经济效益。

 

1.废硫酸浓缩循环利用

 

由钛白粉生产产生的低浓度废硫酸送入喷雾浓缩塔内,与热风炉燃烧燃料产生的高温热风进行逆流接触,蒸发出废硫酸中的水分。



废硫酸喷雾浓缩工艺流程

 

浓缩塔浓缩的硫酸进入循环槽,与稀硫酸混合进行循环浓缩蒸发,同时移走浓缩后的硫酸,进入熟化冷却槽进行熟化冷却。冷却料浆用泵送入压滤机进行分离,分离出的一水硫酸亚铁送去硫铁矿制酸装置生产硫酸。

 

压滤机分离出的滤液为55%左右的硫酸,可直接用于磷化工生产,或者与98%浓硫酸混合成91%的硫酸返回钛白粉生产循环利用。

 

喷雾浓缩塔排出的浓缩蒸发尾气经过除沫器和电除雾器除去酸沫,再经碱性水水洗后送烟囱排放。

 

2.废硫酸直接回收利用

 

生产聚合硫酸铁:聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂,大量应用于工业污水和生活废水的净化处理。

 

在硫酸中添加少量的催化剂,在一定的反应条件下,硫酸亚铁经过催化氧化、聚合等系列反应制得液体聚合硫酸铁,再经浓缩、干燥制得固体聚合硫酸铁。

 

生产硫氧镁水泥制品:硫酸法生产硫酸镁需要使用浓硫酸,如采用废硫酸生产硫酸镁则需要将废硫酸蒸发浓缩除去大量水分。

 

而用硫酸镁生产硫氧镁水泥制品时要加水将其配制成所需的浓度。而采用废硫酸与菱镁矿直接生产硫氧镁水泥制品,不仅可以减少能耗,而且可以巧妙地回收利用废硫酸中的水分。

 

3.生产自拟合纳米催化污水处理剂

 

将钛白粉副产废硫酸与含钛原料一步反应可生成含有硫酸、硫酸铁和硫酸钛的自拟合纳米催化污水处理剂。

 

硫酸法钛白粉副产废硫酸处理一直是行业技术难题,采用硫酸法钛白粉副产硫酸与钛原料复分解生产含有自拟合纳米TiO2催化成分的硫酸钛与硫酸、硫酸亚铁的混合溶液是一项创新技术。

 

结语

 

随着我国科技水平的不断提高,对环境保护的进一步要求。对于钛白粉的生产方式一定会愈发严格,降能减耗,杜绝污染的目标越来越明确。目前生产钛白粉自动化的能力较强,而对于三废的排出治理却稍显落后。

 

相应企业需要重视此类问题,减少了三废的排放量,既符合现代保护环境的要求,还能合理地利用资源,产生巨大的环境效益和经济效益。

 

参考来源

龚家竹等.钛白粉废硫酸回收利用技术研究进展

赵波等.浅析氯化钛白粉生产及三废处理

钛白粉的白到底是什么白?.艾邦高分子

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