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合肥沃腾膜分离设备有限公司>公司动态>硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用膜分离设备

公司动态

硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用膜分离设备

阅读:6          发布时间:2021/7/21

膜分离设备膜分离设备

膜分离设备

1.一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统,用于回用板框系统过滤和水洗产生的废酸与白水,其特征在于,所述回用系统包括:

废酸处理系统,用于对一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁以及用于作为酸解系统的酸解酸和用于作为一洗板框水洗水的冷凝水;

酸水处理系统,用于对一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到用于作为酸解浸取系统的补充水的清液和用于作为聚铁系统原料的浓液;

预洗白水处理系统,用于对一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到用于作为酸解浸取系统的补充水的第二清液和用于作为聚铁系统原料的第二浓液;

一洗白水处理系统,用于对一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到用于作为二洗板框的水洗水的第三清液和用于作为一洗板框的预洗水的第三浓液。

2.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统,其特征在于,

所述废酸处理系统包括依次连接的预处理单元、煅烧尾气单元、膜处理单元和蒸发单元;

所述预处理单元用于去除所述一洗板框过滤产生的废酸中的粉体,得到第四清液;

所述煅烧尾气单元用于对所述第四清液进行喷淋浓缩;

所述膜处理单元用于对浓缩后的所述第四清液进行过滤处理,去除浓缩后的所述第四清液中的粉体和少量结晶硫酸亚铁;

所述蒸发单元用于对经过滤处理后的所述第四清液进行蒸发处理,得到一水硫酸亚铁、用于作为酸解系统的酸解酸的70酸以及用于作为一洗板框的水洗水的冷凝水。

3.根据权利要求2所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统,其特征在于,还包括:

废酸膜处理系统,用于对所述一洗板框产生的一部分废酸进行粉体去除,得到用于作为聚铁系统原料的清液。

4.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统,其特征在于,

所述酸水处理系统包括依次连接的酸水膜过滤单元和酸水膜分离单元,所述酸水膜过滤单元用于去除所述酸水中的粉体,所述酸水膜分离单元用于对去除粉体后的酸水清液进行离子分离,得到所述清液和所述浓液;

所述预洗白水处理系统包括依次连接的预洗白水膜过滤单元和预洗白水膜分离单元,所述预洗白水膜过滤单元用于去除所述预洗白水中的粉体,所述预洗白水膜分离单元用于对去除粉体后的预洗白水清液进行离子分离,得到所述第二清液和所述第二浓液;

所述一洗白水处理系统包括依次连接的一洗白水膜过滤单元和一洗白水膜分离单元,所述一洗白水膜过滤单元用于去除所述一洗白水中的粉体,所述一洗白水膜分离单元用于对去除粉体后的一洗白水清液进行离子分离,得到所述第三清液和所述第三浓液。

5.一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法,其特征在于,包括:

将一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水,并将所述70酸送入酸解系统作为所述酸解系统的酸解酸,将所述冷凝水送入一洗板框作为一洗板框水洗水;

将一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到清液和浓液,并将所述清液送入酸解浸取系统作为所述酸解浸取系统的补充水,将所述浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到第二清液和第二浓液,并将所述第二清液送入酸解浸取系统作为所述酸解浸取系统的补充水,将所述第二浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到第三清液和第三浓液,并将所述第三清液送入二洗板框作为所述二洗板框的水洗水,将所述第三浓液送入所述一洗板框作为所述一洗板框的预洗水。

6.根据权利要求5所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法,其特征在于,所述将一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水具体包括:

将一洗板框过滤产生的废酸进行预处理,去除所述废酸中的粉体,得到第四清液,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

采用煅烧尾气对所述第四清液进行喷淋浓缩;

将喷淋浓缩后的所述第四清液进行过滤,去除浓缩后的第四清液中的粉体和少量结晶硫酸亚铁;

将过滤处理后的所述第四清液进行蒸发处理,得到70酸、一水硫酸亚铁和冷凝水,并将所述70酸送入酸解浸取系统作为酸解工段的酸解酸,将所述冷凝水送入一洗板框作为水洗水补充水。

7.根据权利要求6所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法,其特征在于,还包括:

对所述一洗板框过滤产生的一部分废酸进行固液分离,去除废酸中的粉体,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

将产生的第五清液送入聚铁系统制备聚铁。

8.根据权利要求5所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法,其特征在于,所述将一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到清液和浓液具体包括:

将一洗板框预洗产生的酸水进行固液分离,去除酸水中的粉体,得到酸水清液;

将固液分离产生的酸水清液进行离子分离,得到所述清液和所述浓液;

所述将一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到第二清液和第二浓液具体包括:

将一洗板框预洗产生的预洗白水进行固液分离,去除预洗白水中的粉体,得到预洗白水清液;

将固液分离产生的预洗白水清液进行离子分离,得到所述第二清液和所述第二浓液;

所述将一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到第三清液和第三浓液具体包括:

将一洗板框水洗产生的一洗白水进行固液分离,去除一洗白水中的粉体,得到一洗白水清液;

将固液分离产生的一洗白水清液进行离子分离,得到所述第三清液和所述第三浓液。

9.根据权利要求8所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法,其特征在于,还包括:

将所述酸水进行固液分离产生的粉体、所述预洗白水进行固液分离产生的粉体以及所述一洗白水进行固液分离产生的粉体返回一洗板框进行水洗。

10.根据权利要求5所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法,其特征在于,

所述清液中铁离子含量小于5000ppm,所述浓液中铁离子含量大于50000pm;

所述第二清液中铁离子含量小于500ppm,所述第二浓液中铁离子含量大于50000pm;

所述第三清液中的铁离子含量小于2ppm。

说明书

一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法及系统

技术领域

本发明属于钛白粉生产技术领域,特别涉及一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法及系统。

背景技术

我国现阶段生产钛白粉主要采用的是硫酸法。硫酸法钛白粉生产工艺技术成熟,设备简单,对原料的要求也不太严格,但是其“三废"的排放量大,治理费用高。尤其是偏钛酸制备产生的废酸(生产1吨钛白粉产品,产生4~7t废酸)和偏钛酸制备完成后的净化处理;并且传统的水洗工序采用板框洗涤工艺,会产生大量的洗涤白水(生产1吨钛白粉产品,产生20~30t白水),白水中主要含有偏钛酸、硫酸和硫酸亚铁。

目前,对于白水的常规处理方式是中和处理后与全厂其他工段的废水汇合后统一处理,造成大量的粉体产品流失,其中的硫酸和铁也无法有效利用,而且会产生大量红黄石膏。为了响应环境治理要求,同时提高企业竞争力,针对废酸和白水的处理,钛白粉行业内都迫切需要找到一种经济有效的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法及系统,可降低水洗过程粉体流失率以及水洗阶段耗水,且整个工艺无酸性废水排放。

本发明提供的技术方案如下:

一方面,提供了一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统,用于回用板框系统产生的废酸与白水,所述回用系统包括:

废酸处理系统,用于对一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁以及用于作为酸解系统的酸解酸和用于作为一洗板框水洗水的冷凝水;

酸水处理系统,用于对一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到用于作为酸解浸取系统的补充水的清液和用于作为聚铁系统原料的浓液;

预洗白水处理系统,用于对一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到用于作为酸解浸取系统的补充水的第二清液和用于作为聚铁系统原料的第二浓液;

一洗白水处理系统,用于对一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到用于作为二洗板框的水洗水的第三清液和用于作为一洗板框的预洗水的第三浓液。

进一步地,所述废酸处理系统包括依次连接的预处理单元、煅烧尾气单元、膜处理单元和蒸发单元;

所述预处理单元用于去除所述一洗板框过滤产生的废酸中的粉体,得到第四清液;

所述煅烧尾气单元用于对所述第四清液进行喷淋浓缩;

所述膜处理单元用于对浓缩后的所述第四清液进行过滤处理,去除浓缩后的所述第四清液中的粉体和少量结晶硫酸亚铁;

所述蒸发单元用于对经过滤处理后的所述第四清液进行蒸发处理,得到一水硫酸亚铁、用于作为酸解系统的酸解酸的70酸以及用于作为一洗板框的水洗水的冷凝水。

进一步地,还包括:

废酸膜处理系统,用于对所述一洗板框产生的一部分废酸进行粉体去除,得到用于作为聚铁系统原料的清液。

进一步地,所述酸水处理系统包括依次连接的酸水膜过滤单元和酸水膜分离单元,所述酸水膜过滤单元用于去除所述酸水中的粉体,所述酸水膜分离单元用于对去除粉体后的酸水清液进行离子分离,得到所述清液和所述浓液;

所述预洗白水处理系统包括依次连接的预洗白水膜过滤单元和预洗白水膜分离单元,所述预洗白水膜过滤单元用于去除所述预洗白水中的粉体,所述预洗白水膜分离单元用于对去除粉体后的预洗白水清液进行离子分离,得到所述第二清液和所述第二浓液;

所述一洗白水处理系统包括依次连接的一洗白水膜过滤单元和一洗白水膜分离单元,所述一洗白水膜过滤单元用于去除所述一洗白水中的粉体,所述一洗白水膜分离单元用于对去除粉体后的一洗白水清液进行离子分离,得到所述第三清液和所述第三浓液。

另一方面,还提供一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法,包括:

将一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水,并将所述70酸送入酸解系统作为所述酸解系统的酸解酸,将所述冷凝水返回一洗板框作为一洗板框水洗水;

将一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到清液和浓液,并将所述清液送入酸解浸取系统作为所述酸解浸取系统的补充水,将所述浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到第二清液和第二浓液,并将所述第二清液送入酸解浸取系统作为所述酸解浸取系统的补充水,将所述第二浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到第三清液和第三浓液,并将所述第三清液送入二洗板框作为所述二洗板框的水洗水,将所述第三浓液送入所述一洗板框作为所述一洗板框的预洗水。

进一步地,所述将一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水具体包括:

将一洗板框过滤产生的废酸进行预处理,去除所述废酸中的粉体,得到第四清液,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

采用煅烧尾气对所述第四清液进行喷淋浓缩;

将喷淋浓缩后的所述第四清液进行过滤,去除浓缩后的第四清液中的粉体和少量结晶硫酸亚铁;

将过滤处理后的所述第四清液进行蒸发处理,得到70酸、一水硫酸亚铁和冷凝水,并将所述70酸送入酸解浸取系统作为酸解工段的酸解酸,将所述冷凝水送入一洗板框作为水洗水补充水。

进一步地,还包括:

对所述一洗板框过滤产生的一部分废酸进行固液分离,去除废酸中的粉体,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

将产生的第五清液送入聚铁系统制备聚铁。

进一步地,所述将一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到清液和浓液具体包括:

将一洗板框预洗产生的酸水进行固液分离,去除酸水中的粉体,得到酸水清液;

将固液分离产生的酸水清液进行离子分离,得到所述清液和所述浓液;

所述将一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到第二清液和第二浓液具体包括:

将一洗板框预洗产生的预洗白水进行固液分离,去除预洗白水中的粉体,得到预洗白水清液;

将固液分离产生的预洗白水清液进行离子分离,得到所述第二清液和所述第二浓液;

所述将一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到第三清液和第三浓液具体包括:

将一洗板框水洗产生的一洗白水进行固液分离,去除一洗白水中的粉体,得到一洗白水清液;

将固液分离产生的一洗白水清液进行离子分离,得到所述第三清液和所述第三浓液。

进一步地,还包括:

将所述废酸进行固液分离产生的粉体、所述酸水进行固液分离产生的粉体、所述预洗白水进行固液分离产生的粉体以及所述一洗白水进行固液分离产生的粉体返回一洗板框进行水洗。

进一步地,所述清液中铁离子含量小于5000ppm,所述浓液中铁离子含量大于50000pm;

所述第二清液中铁离子含量小于500ppm,所述第二浓液中铁离子含量大于50000pm;

所述第三清液中的铁离子含量小于2ppm。

通过本发明提供的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法及系统,能够带来以下有益效果:

(1)为了提高钛白粉回收率,降低水洗耗水,提高水洗水的循环利用率,本发明结合废酸和白水的水质特点,开发了一种新型硫酸法钛白粉的废酸与白水回用方法及系统,通过废酸处理系统、酸水处理系统、预洗白水处理系统和一洗白水处理系统分别对一洗板框产生的废酸、酸水、预洗水和一洗白水进行处理,可截留废酸和白水中的粉体,实现了水洗过程粉体产品零流失,并且产生的清液和浓液可回用于酸解工段和水洗工序等,无酸性废水排放,无需中和处理,水洗阶段耗水下降至7~10t/tTiO2(消耗的7~10t水/tTiO2,其中2~3t为外加脱盐水,剩余部分为原酸解浸取系统的酸解浸取水);

(2)系统内所有膜过滤单元和膜处理单元回收的粉体都回用至一洗板框进行水洗,可实现粉体的零排放;

(3)本发明废酸处理系统中煅烧尾气单元完全利用钛粉厂里的余热进行废酸浓缩,实现余热的有效利用;

(4)本发明废酸处理系统中膜处理单元进一步去除煅烧尾气浓缩后废酸中的粉体和硫酸氧钛,缩短蒸发单元的清洗周期;

(5)本发明中增加了废酸膜处理系统,可以使废酸分为两部分进行处理,增加了废酸回用的效率;

(6)本发明中废酸处理后回用至酸解系统的70酸降低酸解系统98酸消耗量,98酸消耗由原先的3~4t/tTiO2降低至1~2t/tTiO2;

(7)本发明中预洗产生的水分为酸水和预洗白水两个部分,主要的目的是:①酸水和预洗白水中的硫酸氧钛污染物的含量不一样,区分两者废水是为了方便确定过滤设备和分离设备化洗周期,对酸水中硫酸氧钛污染物较多的废水可以实行一开一备的设备设计,提高化洗设备的使用周期;②酸水是由一洗板框分离废酸后预洗得到的,此酸水的酸含量和铁含量比预洗白水的高,且铁离子的溶解度和酸含量成反向关系,酸含量越高铁离子溶解度越低,对于膜分离单元来说分开处理比混合处理可以得到更高的回收率;

(8)本发明中酸水、预洗白水和一洗白水分开处理是为了维持系统内的酸平衡,由于钛白粉水洗合格料的酸度要求不高于3%(合格料酸度高于3%降低钛白粉品质和提高煅烧难度),所以酸水和预洗白水经前期预洗带出的酸不能回用作为水洗水补充水,直接经膜分离处理后进入酸解浸取系统和聚铁系统,而系统经预洗酸度降下来后板框水洗产生的一洗白水可以经处理后继续回用作为水洗水补充水;

(9)本发明中酸水和预洗白水经处理后产生的清液进入酸解浸取系统,从而使酸解浸取系统无需额外加酸来抑制酸解料的水解(物料先进行酸解再进行酸解浸取,原酸解浸取水指的是厂里的反渗透浓水)。

附图说明

下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统的示意图;

图2是本发明一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。

为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个"不仅表示“一个",也可以表示“多于一个"的情形。

还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或"是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

在本文中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装"、“相连"、“连接"应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外,在本申请的描述中,术语“"、“第二"等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统的具体实施例,如图1所示,包括废酸处理系统、酸水处理系统、预洗白水处理系统和一洗白水处理系统,废酸处理系统包括依次连接的预处理单元、煅烧尾气单元、膜处理单元和蒸发单元,用于对一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁、用于作为酸解系统的酸解酸和用于作为一洗板框水洗水的冷凝水。

酸水处理系统包括依次连接的酸水膜过滤单元和酸水膜分离单元,用于对一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到用于作为酸解浸取系统的补充水的清液和用于作为聚铁系统原料的浓液。

预洗白水处理系统包括依次连接的预洗白水膜过滤单元和预洗白水膜分离单元,用于对一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到用于作为酸解浸取系统的补充水的第二清液和用于作为聚铁系统原料的第二浓液。

一洗白水处理系统包括依次连接的一洗白水膜过滤单元和一洗白水膜分离单元,用于对一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到用于作为二洗板框的水洗水的第三清液和用于作为一洗板框的预洗水的第三浓液。

具体地,硫酸法钛白粉生产工艺主要包括酸解、水解、水洗和后处理等工序,本发明的回用系统主要回收利用板框系统对偏钛酸制备完成后的水解料进行过滤和水洗时产生的废酸和白水。水洗原理是利用偏钛酸不溶于水的特性,通过过滤将偏钛酸进行拦截,再用水进行浆料洗涤。

在水洗工序中会产生大量的废酸和白水,废酸和白水中主要含有游离硫酸、偏钛酸粉体和硫酸亚铁等,粉体流失严重的同时,造成严重的环境污染问题。

水解料经一洗板框过滤后会产生废酸,经一洗板框预洗后会产生酸水和预洗白水,经一洗板框水洗后会产生一洗白水。废酸处理系统主要用于对一洗板框过滤产生的废酸进行处理,以得到一水硫酸亚铁和一定酸度的酸,该酸可作为酸解系统的酸解酸进行回用,其中,酸解系统为硫酸法钛白粉生产工序中的酸解工段。

废酸处理系统中的预处理单元用于去除一洗板框过滤产生的废酸中的粉体,得到第四清液;煅烧尾气单元用于对第四清液进行喷淋浓缩;膜处理单元用于对浓缩后的第四清液进行过滤处理,去除浓缩后的第四清液中的粉体和少量结晶硫酸亚铁;蒸发单元用于对经过滤处理后的第四清液进行蒸发处理,得到一水硫酸亚铁、用于作为酸解系统的酸解酸的70酸以及用于作为一洗板框的水洗水的冷凝水。

偏钛酸制备完成后得到水解料,水解料经一洗板框过滤后产生废酸,废酸进入预处理单元去除粉体后,清液进入煅烧尾气单元,经煅烧尾气喷淋直接换热浓缩至硫酸酸度30%后,进入膜处理单元去除废酸中的固体污染物,随后进入蒸发单元,废酸在蒸发单元中浓缩至硫酸酸度为70%的70酸,蒸发单元产生的70酸可作为酸解工段的酸解酸,在作为酸解工段的酸解酸时,蒸发单元产生的70酸需和从外界加入的98酸混合成87酸,然后进入酸解工段,作为酸解工段的酸解酸。蒸发单元产生的一水硫酸亚铁可以直接售卖或作为聚铁生产的铁源;蒸发单元产生的冷凝水可返回给一洗板框,做预洗水和一洗水的补充水。

由于一洗板框过滤产生的废酸较多,如将废酸全部经过废酸处理系统处理得到70酸,则70酸的产出量远大于酸解工段所需的酸解酸,因此,本发明的回收系统还包括废酸膜处理系统,一洗板框过滤产生的废酸一部分送入废酸处理系统进行处理,另一部分送入废酸膜处理系统进行过滤处理,去除粉体后的清液进入聚铁系统做聚铁。

酸水处理系统主要用于对一洗板框产生的酸水进行过滤和分离处理,酸水处理系统中的酸水膜过滤单元用于去除酸水中的粉体,酸水膜分离单元用于对去除粉体后的酸水清液进行离子分离,拦截酸水清液中的硫酸亚铁,得到清液和浓液,清液可作为酸解浸取系统的补充水,回用至酸解工段替换酸解浸取系统的反渗透浓水;浓液可去聚铁系统做聚铁。

预洗白水处理系统主要用于对一洗板框产生的预洗白水进行过滤和分离处理,预洗白水处理系统中的预洗白水膜过滤单元用于去除预洗白水中的粉体,预洗白水膜分离单元用于对去除粉体后的预洗白水清液进行离子分离,得到第二清液和第二浓液,第二清液可作为酸解浸取系统的补充水,回用至酸解工段以替换酸解浸取系统的反渗透浓水;第二浓液可去聚铁系统做聚铁。

一洗白水处理系统主要用于对一洗板框产生的一洗白水进行过滤和分离处理,一洗白水处理系统中的一洗白水膜过滤单元用于去除一洗白水中的粉体,一洗白水膜分离单元用于对去除粉体后的一洗白水清液进行离子分离,得到第三清液和第三浓液,第三清液可收集起来引入二洗水缓冲罐,补充少量脱盐水后作为二洗水循环使用,第三浓液可作为水解料在一洗板框中的次预洗水。

在采用硫酸法生产钛白粉时,使用本发明的回用系统后,水解料经一洗板框过滤产生废酸后,先用一洗白水处理系统产生的第三浓液对一洗板框进行预洗,预洗时会产生酸水进入酸水处理系统进行过滤和分离处理,经第三浓液预洗后的一洗板框,再用原酸解工段浸取水预洗,此时会产生预洗白水进入预洗白水处理系统进行过滤和分离处理,最后采用脱盐水洗涤板框产生的一洗白水进入一洗白水处理系统进行过滤和分离处理。

通过废酸处理系统、酸水处理系统、预洗白水处理系统和一洗白水处理系统分别对一洗板框产生的废酸、酸水、预洗水和一洗白水进行处理,可截留废酸和白水中的粉体,降低粉体产品流失,提高钛白粉回收率,并且产生的清液和浓液可回用于酸解工段和水洗工序,或作为聚铁原料,使得水洗工序的水洗耗水降低至7~10t/tTiO2(生产1吨TiO2的水洗耗水为7~10吨),以提高水洗水的循环利用率,且整个工艺过程无酸性废水排放,无需中和处理,也不会对环境造成污染。

本实施例中,预处理单元、膜处理单元和膜过滤单元主要用于拦截固体实现固液分离,膜分离单元主要用于拦截硫酸亚铁离子。

采用本实施例的回用系统后,硫酸法钛白粉生产工艺中,一洗板框的预洗水主要来自三部分:蒸发单元产生的冷凝水、一洗白水处理系统产生的第三浓液和酸解工段的浸取水。

酸解工段的酸解酸来自两部分:蒸发单元产生的70酸、系统外补充的98酸。

酸解浸取系统的补充水来自两部分:酸水处理系统产生的清液、预洗白水处理系统产生的第二清液。

聚铁系统所需的原料来自三部分:废酸膜处理系统产生的清液、酸水处理系统产生的浓液、预洗白水处理系统产生的第二浓液。

本实施例中的预处理单元、膜处理单元和膜过滤单元对粉体有超高截留率,系统粉体流失率为0%。

酸水膜分离单元的酸水回收率大于20%(酸水膜分离单元产生的清液比酸水膜过滤单元清液大于20%),产出清液中铁离子含量<5000ppm,产出浓液中铁离子>50000ppm。

预洗白水膜分离单元的预洗白水回收率大于80%(预洗白水膜分离单元产生的第二清液比预洗白水膜过滤单元清液大于80%),产出第二清液中铁离子含量<500ppm,产出第二浓液中铁离子>50000ppm。

一洗白水膜分离单元的一洗白水回收率大于80%(一洗白水膜分离单元产生的第三清液比一洗白水膜过滤单元清液大于80%),产出第三清液中铁离子含量<2ppm。

板框洗涤系统分为两部分,一洗板框系统和二洗板框系统,其中二洗板框系统产出洗水套用于一洗板框系统;一洗板框系统产水经过膜过滤和膜分离单元处理后,所得清水套用于二洗板框系统。

板框洗涤与一洗白水膜分离水循环系统内的硫酸浓度为1%~3%。

全系统酸解浸取水消耗量小于7t/tTiO2,即产生1吨TiO2,全系统水洗消耗的浸取水消耗量小于7吨。

全系统新鲜脱盐水消耗量小于2.5t/tTiO2。

全系统外排物料为一水硫酸亚铁,一水硫酸亚铁排放量小于1t/tTiO2,其中一水硫酸亚铁浓度大于80%。

本发明还提供一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用系统的回用方法的具体实施例,如图2所示,包括:

将一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁和70酸和冷凝水,并将70酸送入酸解系统作为酸解系统的酸解酸,将冷凝水送入一洗板框作为一洗板框水洗水;

将一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到清液和浓液,并将清液送入酸解浸取系统作为酸解浸取系统的补充水,将浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到第二清液和第二浓液,并将第二清液送入酸解浸取系统作为酸解浸取系统的补充水,将第二浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到第三清液和第三浓液,并将第三清液送入二洗板框作为二洗板框的水洗水,将第三浓液送入一洗板框作为一洗板框的预洗水,预洗水指包括预洗产生酸水和预洗白水的那部分水。

本实施例中,上述各个步骤之间的先后顺序可根据实际处理逻辑进行互换,上述步骤的撰写顺序并不构成对各步骤的先后顺序的限定。

其中,将一洗板框过滤产生的废酸进行处理,得到一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水具体包括:

将一洗板框过滤产生的废酸进行预处理,去除废酸中的粉体,得到第四清液,将截留的粉体送入一洗板框继续水洗;

采用煅烧尾气对第四清液进行喷淋浓缩;

将喷淋浓缩后的第四清液进行过滤,去除浓缩后的第四清液中的粉体和少量结晶硫酸亚铁;

将过滤处理后的第四清液进行蒸发处理,得到70酸和一水硫酸亚铁,并将70酸送入酸解系统作为酸解工段的酸解酸,将蒸发处理产生的冷凝水送入一洗板框作为预洗水和一洗水的补充水。

其中,还包括:

对一洗板框过滤产生的一部分废酸进行固液分离,去除废酸中的粉体,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

将产生的第五清液送入聚铁系统制备聚铁。

其中,将一洗板框预洗产生的酸水进行过滤和分离处理,得到清液和浓液具体包括:

将一洗板框预洗产生的酸水进行固液分离,去除酸水中的粉体,得到酸水清液;

将固液分离产生的酸水清液进行离子分离,得到清液和浓液;

将一洗板框预洗产生的预洗白水进行过滤和分离处理,得到第二清液和第二浓液具体包括:

将一洗板框预洗产生的预洗白水进行固液分离,去除预洗白水中的粉体,得到预洗白水清液;

将固液分离产生的预洗白水清液进行离子分离,得到第二清液和第二浓液;

将一洗板框水洗产生的一洗白水进行过滤和分离处理,得到第三清液和第三浓液具体包括:

将一洗板框水洗产生的一洗白水进行固液分离,去除一洗白水中的粉体,得到一洗白水清液;

将固液分离产生的一洗白水清液进行离子分离,得到第三清液和第三浓液。

酸水进行固液分离产生的粉体、预洗白水进行固液分离产生的粉体以及一洗白水进行固液分离产生的粉体均返回一洗板框继续进行水洗。

具体地,硫酸法钛白粉生产工艺,采用外加晶种水解方式制备偏钛酸。

水解料经一洗板框过滤后产生的废酸中的约85%进入废酸处理系统,经过预处理单元、煅烧尾气单元、膜处理单元和蒸发单元处理后,废酸处理系统产生约7%(占85%废酸的比例)的粉体浆料、约34%的70酸、约43%的冷凝水、约16%的硫酸亚铁。

水解料经一洗板框过滤后产生的废酸中的约15%进入废酸膜处理系统,经废酸膜处理系统处理后,产生约7%的粉体浆料和约93%的清液。

一洗板框预洗产生的酸水进入酸水处理系统,经过膜过滤单元、膜分离单元处理后,膜过滤单元产生约3%的粉体浆料,膜分离单元产生约22%的清液和约75%的浓液。

一洗板框预洗产生的预洗白水进入预洗白水处理系统,经过膜过滤单元、膜分离单元的处理后,膜过滤单元产生约2%的粉体浆料,膜分离单元产生约81%的第二清液和约17%的第二浓液。

一洗板框水洗产生的一洗白水进入一洗白水处理系统,经过膜过滤单元、膜分离单元的处理后,膜过滤单元产生约1%的粉体浆料,膜分离单元产生约88%的第三清液和约11%的第三浓液。 


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