硫酸法钛白粉产生的废物处理方法
作为矿物加工的无机化工产品钛白粉的生产，应该说从1918年的硫酸法开始，到氯化法的研究直至1958年的工业化生产，始终伴随着大量废副处理之问题。无论硫酸法还是氯化法，分离过程均是无机化工的本质。众所周知，质量、环保、健康，与之对应的国际标准是ISO 9000、ISO 14000, ISO 18000；这是社会进步的必然结果。20世纪80年代，在发达国家硫酸法钛白粉、氯化法钛白粉生产的质量已经满足应用的发展并与其同步。进人90年代，绿色运动，环保法规迫使生产者进步，废副处理及排放必须达到法规之要求。技术的进步也使此类问题总是迎刃而解。其废气、废渣、废水已经做到达标排放，或加工成其他产品。对废酸的处理和加工，国外成功的方法费用较高，在100-180＄／t钛白粉左右；而且前国内多数未处理，惟一的某厂引进的装置处理费用与国外相比，也仅在其下限，但不能连续生产，也不能满足其废酸生产量。
(1)废水酸解尾气吸收废水，偏钛酸洗涤稀酸用石灰中和生产石膏用于建材原料。
(2)废酸经预处理除铁浓缩，返回生产中，或用于其他需要硫酸原料的化工生产上。
(3)废渣七水合硫酸亚铁，加工成净水剂、饲料添加剂、铁红颜料、磁性铁氧体或生产硫酸。
(4)废气酸解尾气用水或碱液吸收，煅烧尾气用水或碱液吸收，再经静电除雾。
1.全球硫酸法钛白粉废酸处理与综合利用概况
硫酸法钛白粉生产工艺自1918年到现在已有八十多年的历史，长期的研究与改进使其工艺已趋于完善，除操作工艺、控制手段和设备选用不同外，各公司的主要流程基本上是一致的。硫酸法的特点是原料（钛铁矿、硫酸）资源丰富，廉价易得；工艺技术成熟，设备简单，易于操作管理。缺点是工艺流程长，间歇操作，废副（硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性污水）排放量大。在20世纪80年代后期和90年代初期，硫酸法钛白粉生产工艺引人不同的改进方法，对废酸、废水、废气进行综合开发治理，使硫酸法与氯化法在环保上不再有更大差别。
在用硫酸法生产钛白粉时，无论采用钛精矿作为原料，还是采用高钛渣为原料生产钛白粉均要产生大量的稀硫酸。因工艺分离技术的不同，所产生的稀硫酸的量和含量也有所不同。每生产It钛白粉平均要副产浓度20％左右的废硫酸6-8t。
2.具有代表性的废酸浓缩工艺
(1)芬兰技术芬兰Ruma-Repola公司是芬兰一家大的国营工程公司。公司下属五个部门，Rosenlew工程部致力于工业环境保护工程技术，专长为工业废水和废酸的治理。据称，他们提供的蒸发设备占世界蒸发量的50％，为世界第一。
Rauma公司的浓缩装置，已在德国、芬兰等国的钛白粉生产厂中应用。据介绍，1981年在德国（原西德）拜耳公司建立一套中试装置，采用强制循环，废酸终点浓度为65％。1982年按中试工艺，建了一个三段蒸发的浓缩装置，每小时处理量为30t，生产78％酸。
1987年再次为拜耳公司提供一套更大的废酸浓缩装置，蒸发量为58t/h,且设备材料方面做了很大的更新，采用玻璃钢衬聚氯乙烯材料，该装置1989年已投产。
1989年又为芬兰科米拉公司在波里的钛白厂建立一套废酸浓缩装置。
在我国，Rauma公司曾经洽谈向淄博临淄有机化工厂、保定第二化工厂的糠醇车间提供废酸浓缩装置。据称，还为甘肃404厂15 OOOt/a钛白车间提供钛液浓缩、真空结晶等设备。由于其他原因而未实施。
1990年，芬兰劳马公司在南京同南京油脂化工厂等单位就废酸浓缩技术进行交流。他们介绍了20％废酸经一段蒸发浓缩至70％以及20％废酸分三段蒸发至70％的浓缩装置。鉴于一段蒸发的两条线和三段蒸发的一条线报价仅差20多万美元，而一段蒸发每蒸发It水需耗1. 2t蒸汽，三段蒸发仅耗蒸汽0. 7t（见下图）。因此，南京油脂化工厂曾打算引进该技术，并由化三院提供可行性研究报告，l0kt/a钛白粉扩改建工程项目，后未实施。
20％废酸经两级预热后，在一段浓缩装置的强制循环泵前进入该系统，连同循环酸一道进人一段加热器、蒸发器，大部分继续循环，一部分进人二段蒸发装置，情况同一段，然后再进人三段浓缩装置，经三段强制循环泵、三段加热器、蒸发器后，大部分继续循环，一部分即70％废酸流至带搅拌液封箱，然后用泵经冷却器进人带搅拌滤前中间槽，用泵打人加压板框过滤机过滤，滤液即成品酸进人成品酸槽用泵送出系统，滤渣即含酸的FeS04·H20由皮带机送走。
一段蒸发为加压浓缩，二次蒸汽压力大约0.1MPa，用做一段浓缩20％酸的第二预热器的加热蒸汽，以及二段浓缩加热器的加热蒸汽。蒸汽冷凝水收集于冷凝液贮槽，由冷凝液泵泵至20％酸的第一预热器与20％酸热交换后排放。
二段浓缩及三段浓缩为真空蒸发，二次蒸汽同时进入一个闭路循环的直接冷凝器，循环用水系由一个板式换热器同外部冷却水进行换热冷却，循环用水一定时间部分外排，不凝气体由水环真空泵排至大气。
一段蒸发的二次蒸汽作为二级预热和二段浓缩加热器的加热蒸汽后，其中的不凝性气体则随同二段浓缩的二次蒸汽进入冷凝器。
气压式冷凝器及70％酸冷却器的冷却水采用循环水，进水温度30℃，出水温度35℃。
三段浓缩的几个基本工艺参数：
第一段20%-28％，温度115℃，压力（表压）0. 1MPa;
第二段28%-60％，温度80℃，压力（绝压）0. 008MPa;
第三段60%-70％，温度115℃，压力（绝压）0. 008MPa。
三段浓缩及一段浓缩的技术参数见表3。
设备材质。加热器为石墨，当采用二次蒸汽加热时，外壳为碳钢衬橡胶，加热器分块孔式和管式
两种。
蒸发器为玻璃纤维加强塑料内衬聚氟塑料（氟化乙丙烯）。
强制循环泵为高硅铁轴流泵，含硅量为15％，料浆泵、压滤机进料泵为高硅铁离心泵。
冷凝器为玻璃纤维增强塑料。
板式换热器及真空泵、蒸汽冷凝液泵为254不锈钢（瑞典标准）。
成品酸冷却器为石墨，外壳为碳钢。
板框压滤机为聚丙烯，滤布为聚氟乙烯。
(2)国内硫酸法钛白粉废酸处理方式国内钛白粉工业真正起步应当说是20世纪60年代初期，在发展硫酸法钛白粉工业的同时，大家已经意识到废酸问题的严重性。而国内的钛白粉生产厂规模小且分散，所以往往采取因地制宜办法加以解决。
①直接使用。在普钙生产上直接掺用，如株洲化工厂；用于钢铁酸洗，如上海钛白粉厂；生产硫酸锰，如广州钛白粉厂等。
②加工使用。钛白粉废酸加工使用主要是将废酸浓缩净化，再用于其他方面。如南京油脂化工厂将20％左右废酸浓缩至40％，冷冻分离硫酸亚铁后外销用于磷肥生产等已经多年，但蒸发设备为搪瓷夹套反应锅，设备落后，曾安装一套管式石墨蒸发器，由于原始废酸中偏钛酸含量太高，未能正式投入生产。
③其他使用。原化工部涂料研究所曾做过利用废酸生产人造金红石和富钛料的小试工作，该方法的缺点是仍有稀废酸需处理。
④引进前东欧的三套硫酸法钛白废酸处理方式。国内引进硫酸钛白粉废酸处理方式，404厂因地处沙漠腹地，设计石灰中和排入池塘，自然蒸发。山东裕兴同样采用此方式。重庆渝港生产建有废酸浓缩装置，与上述芬兰工艺一样，存在的问题是浓缩初期换热器结垢、易堵，生产不正常，常造成环境危害。为此，美国NL商品国际公司捷足先登，于1988年申请中国发明专利（优先权日87. 10. 26，CN 1042527A）《硫酸法生产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理方法》，其目的是为了占领中国钛白粉废酸处理技术的制高点。
综前所述，国内在废酸综合利用方面也做过不少工作，有所成效，但对较大规模的钛白粉工厂的钛白粉废酸还未找到切实可行的处理办法。
(3)国内相关专利及最新技术美国NL商品国际公司于1988年申请中国发明专利（优先权日1987. 10. 26，CN 1042527A）《硫酸法生产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理方法》。其为解决真空蒸发浓缩方法中换热器堵塞的问题，该专利的发明方法采用两级浓缩三次分离除去酸中的杂质的方法。第一级采用钛白粉煅烧窑尾气将20％-24％的稀硫酸预浓缩至26％-29％，第一次分离在此析出的残渣，再将分离得到的滤液冷却降温以析出七水硫酸亚铁，进行二次分离，分离出固相物—七水硫酸亚铁，得到含30%-35％的稀硫酸；然后，再将得到的含30%-35％稀硫酸用真空蒸发浓缩方法进行第二级浓缩至60%-71％的硫酸浓度；最后，将酸中的继沉淀物进行第三次分离，得到70％左右的硫酸。
该专利实施存在工艺设备多、工艺流程长；表面看起来节能，经过两级浓缩三次分离冗长的流程，设备投资与直接蒸发浓缩费用不是减少了而是大幅度的增加，工序多、操作费用也多。
为此，四川龙蟒集团依其自身及社会的发展需要，根据多年来在无机化工特别是湿法无机化工（矿物化工）生产上总结的一套技术创新，以及领先市场的行之有效的经验，提出了喷雾浓缩除铁处理废酸并将之用于磷化生产的绿色生产工艺。在2000年展开了“硫酸法钛白粉废副综合利用与提高产品质量系列科研课题的研究”，共完成科研课题6项，申请发明专利4项，省级科技成果2项；完成实验室试验后，于2001年投人1 300多万元进行工业性中间研究试验。值得一提的是，连续一个月到500km外的重庆市买回高价硫酸法铁白粉废酸，借以获得和检验这些专利和科技成果的可靠性。于2003年建成了4万吨硫酸法钛白粉废酸回收处理新装置。该装置经过一年的实际生产，不仅达到且超过设计能力和预期的工艺技术指标，而且投资与运行成本均
远低于欧洲先进装置水平；已引起欧洲硫酸法钛白粉生产商的重视和青睐，甚至购买欲望。正如欧洲20世纪90年代一样，由于废酸问题将根本解决，将重新赋予硫酸法钛白粉更强大的生命力。
从资料上看，钛白粉废酸蒸发浓缩，难点就在于蒸发换热器有结晶堵塞问题不易消除。这些结晶，第一是偏钛酸。废酸中的硫酸氧钛浓度虽然很小，但是却处在饱和状态。蒸发换热器换热界面的温度要超过110度，这一温度硫酸氧钛极易水解。第二是硫酸亚铁。虽然在废酸中硫酸亚铁浓度未达到饱和，但是经过蒸发浓缩，硫酸亚铁的浓度会升高。尤其是在蒸发换热界面的温度下，硫酸亚铁的饱和溶解度很低，废酸浓缩过程，硫酸亚铁结晶在所难免。
龙蟒的废水蒸发方式没有加热器，其实就是避免了常规蒸发过程可能出现的换热器结晶堵塞问题
就目前国内外在处理钛白废酸上面，都存在一定的问题，主要原因在于作为设计方很难掌握在特定温度下的溶解度问题，再加上偏钛酸的特殊物理属性，使得在蒸发浓缩过层中比较先将其处理掉，否则会影响到下一步工序。整体的设计思路楼主都表达出来了，重点在于这是废酸其成分会有变化，微小的物料变化带来的控制点就有偏差。
危险废物及其常见处理 方法 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
危险废物及其常见处理方法根据《中华人民共和国固体废物污染防治法》的规定，危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。 “根据《国家危险废物名录》的定义危险废物为： 具有下列情形之一的固体废物和液态废物，列入本名录： （一）具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的； （二）不排除具有危险特性，可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理的。 危险废物的这种越境转移量有多少尚难统计，但显然是正在增长。据绿色和平组织的调查报告，发达国家正在以每年5000万吨的规模向发展中国家转运危险废物，从1986年到1992年，发达国家已向发展中国家和东欧国家转移总量为1.63亿吨的危险废物。危险废物的越境转移给发展中国家乃至全球环境都具有不可忽视的危害。
首先，由于废物的输入国基本上都缺乏处理和处置危险废物的技术手段和经济能力，危险废物的输入必然会导致对当地生态环境和人群健康的损害。其次，危险废物向不发达地区的扩散实际上是逃避本国规定的处置责任，使危险废物没有得到应有的处理和处置而扩散到环境之中，长期积累的结果必然会对全球环境产生危害。危险废物的越境转移的危害还在于，这些废物是在贸易的名义掩盖下进入的，进口者是为了捞取经济利益，根本不顾其对环境和人体健康可能产生的影响，所以都得不到应有的处理和处置。危险废物的越境转移已成为严重的全球环境问题之一，如不采取措施加以控制，势必对全球环境造成严重危害。 1989年3月在联合国环境规划署(UNEP)主持下，在瑞士的巴塞尔通过了《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》。该公约于1992年5月生效。我国是该条约的签约国。 危险废物处理方法，可分为物理法、物理化学法和生物法三大类。其中许多方法与化工生产是通用的。 填埋法 土地填埋是最终处置危险废物的一种方法。此方法包括场地选择、填埋场设计、施工填埋操作、环境保护及监测、场地利用等几方面。其实质是将危险废物铺成一定厚度的薄层，加以压实，并覆盖土壤。这种处理
2.5万吨天硫酸法钛白粉生产废水处理工程可行性报告
攀枝花钢城集团瑞天安全环保有限公司2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程 可行性研究报告 报告提出单位：钢城集团瑞天安全环保有限公司报告单位负责人：贺坤茂 项目编制人：谢永生万新丰 项目实施单位钢城集团瑞天安全环保有限公司项目时间：二○一二年十一月
2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程 可行性研究报告 一、概述 （一）项目名称：2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程可行性研究报告 （二）项目负责单位：瑞天安全环保有限公司 负责人：贺坤茂 （三）编制原则： １国家环保产业政策； ２污水综合排放标准GB8978-1996； ３依据国内硫酸法钛白粉生产废水处理的现状，瑞天公司环保产业发展的客观要求； ４效益最大化原则。 （四）项目背景： １、硫酸法钛白粉生产废水处理国内外发展现状及趋势 钛白粉广泛应用于制造涂料、高级白色油漆、白色橡胶、合成纤维、电焊条、人造丝的减光剂、塑料和高级纸张的填料等方面，还用于电信器材、冶金、印刷、印染、搪瓷等行业。钛白粉生产工艺可分为硫酸法和氯化法，而硫酸法工艺在我国应用较为广泛。 硫酸法生产钛白粉的主要原料是钛矿（钛铁矿或酸溶性钛渣）和硫酸，其生产工艺过程通常可分为十大环节：钛矿的干燥和粉碎、钛矿的酸解、硫酸钛溶液的净化、硫酸亚铁的结晶、硫酸钛溶
液水解、水合二氧化钛的水洗和漂白、盐处理、煅烧和粉碎、二氧化钛的表面处理和粉碎。硫酸法生产钛白粉会产生大量的酸性废水，主要包括：酸解尾气洗涤水、煅烧尾气洗涤水、一次水洗废水、设备冲洗水和地坪冲洗水，其产生量为：50~80m3/吨（钛白粉），其中废硫酸含量2%左右，此外还含有少量的硫酸亚铁和钛白粉。 目前主要采用石灰中和处理该废水。首先将石灰熟化，制成氢氧化钙乳浊液。然后将其加到酸性废水中产生硫酸钙沉淀。同时在中和过程中通过搅拌使得废水中的Fe2+转化成Fe3+，生成Fe(OH) 沉淀，从而降低废水中的Fe2+、CODcr。，最终使废水达到排放标准要求。 硫酸法钛白粉产生的酸性废水采用石灰（石灰乳）进行中和处理是目前较为成熟的方法，出水可稳定达标排放。但是，据对攀枝花市钒钛高新园区内的钛白粉厂进行调研了解到，目前采用该处理工艺的处理成本为1500元/吨（钛白粉）左右。 据统计，2011年，全球钛白粉总产量约为600万吨，其中我国钛白粉总产量约为175万吨，产量位居世界第一位。目前国内98%以上的企业采用硫酸法工艺，按每吨钛白粉产生75吨废水计算，则每年产生废水：12863万吨，按每吨钛白粉处理成本1500元，则硫酸法钛白粉酸性废水处理市场达：25.725亿元/年。 攀枝花地区目前有大型的钛白粉生产企业十余家，产能达50万吨/年，大部分分布在攀枝花钒钛产业园区内。据统计，2012年上半年，攀枝花地区钛白粉实际总产量达到19.8万吨，按此产量估算，
硫酸法制钛白污污水处理全程解决方案 1.1治污原则 1）依据公司方生产条件及技术要求，全部满足生产前提下，尽量选用最新科研成果，选新设备，新工艺，降低投资，优化处理工艺，吨水处理费用使公司用得起、用得省，治污又增效。 2）设计留有余地，便于应付突发事故。 3）处理工艺不应产生新污染源，实现清洁生产。 4）坚持四好原则：处理稳定性好、工艺控制灵活性好、工程实施可行性好、系统优化整体性好 1.2治污策略 用户治污战略决策是选准拥有切实可行的新技术持有单位做战略合作伙伴，选准则事半功倍，否则是劳民伤财，这就是科学是生产力的魅力所在。节能降耗改造离不开先进的、适用的新技术。 钛白粉行业产生污水量多、浓度波动大，难于处理达标污水，采用碳酸钙+石灰或电石膏中和，PH 值及SS合格率低，中和剂利用率低，造成处理成本高，是行业普遍存在的问题，必须选用先进的处理技术，以改变这一落后状况。 简单的常见“病”，企业一般自己“治”，而碰上这种高难度“病”，还是要找高明一些的专业“医生”。 水处理专业是一门多领域、跨学科的新兴综合性边缘学科。工程项目的完成还要涉及工艺设计、技术研发、制造施工、检验调试及维护操作各专业单位的通力合作，他们分属不同行业，难于统一和衔接，一项措施不到位，再好技术也难于达到最佳效果。 水处理研究所是一家成立近三十年集科研设计、制造、施工、调试、培训为一体的专业化科研实体队伍，自身建有完整的水处理工程体系，以工程效益最大化为目的，全过程控制质量、工艺、检验和监督，可保证所从事的工程都具有科学性、经济型、安全性及技术性均在最佳状态。 为了配合钛白行业破解污水低成本的技术瓶颈，我所投入大量人力、物力，十年磨一剑，终于破解了这一业界难题，为硫酸法钛白污水零排放做出了重大贡献。 贡献核心理念是： 以循环经济和产业生态学理论为指导，以生态体系构建为核心，形成完整的污水治理管理生态工艺流程，选用低成本回用水技术是节水关键。这是一种可持续发展的和谐经济和对环境友好型生态经济。 水资源属不可再生资源，是一切生命源泉，是国家安全保证，也是企业生存基本条件之一，所以说水资源也是国家大力提倡的循环经济的必须依靠的资源，我所在这些先进科学理念的指导下，研发了适合钛白行业（硫酸法）污水处理的低成本技术，选择与我所合作将给您的企业带来效益，这种企、研合作方式是符合科学发展观及走循环经济之路的正确选择，符合双方利益。 1.3 工艺设计 1.3.1工艺设计参数 设计处理水量：720m3/h（17280m3/d） 根据公司方意见本次设计按二步走：一期处理水量按350-400m3/h设计，一期工程按一次中和法设计。（暂不考虑白渣的回收） 设计处理进水中污染物总量： 100%H2SO4：15- 18 t/h 酸浓度平均：2.1-2.5% Fe2+：5000kg/h 设计出水质：SS≤70mg/L PH：6~9 Fe≤50mg/L 1.3.2工艺选择
钛白粉生产工艺 介绍钛白粉的生产工艺 钛白粉生产工艺钛白粉生产工艺 6.3.1 6.3.1 硫酸法钛白生产的工艺流程简述硫酸法生产钛白是成熟的生产方法，使用的原料为钛铁矿或钛渣。下面主要叙述以钛精矿为原料的生产方法。 A、工艺流程硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成：原矿准备；用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液；溶液净化除铁；由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸；偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。 B、工艺流程简述（１）原矿准备按照酸解的工艺要求，用雷蒙磨磨矿，将钛精矿粉碎至一定的粒度。（２）硫酸钛溶液的制备钛液的制备实际上包括钛精矿的酸分解，固相物的浸取，还原等工艺步骤。酸分解作业是在耐酸瓷砖的酸解罐中进行的。将浓度为 92-94％的浓硫酸装入酸解罐中并通入压缩空气，在搅拌的情况下加入磨细的钛精矿。精矿与硫酸的混合物用蒸气加热以诱酸解主反应的进行，主反应结束后，让生成的固相物在酸解罐中熟化，使钛精矿进一步分解，分解后所得固相物基本上是由钛铁硫酸盐和一定数量的硫酸组成。固相物冷却到一定温度后，用水浸出，并用压缩空气搅拌，浸出完全以后，浸出溶液用铁屑还原，将溶液的硫酸高铁还原成硫酸亚铁。（３）钛液的净化钛液净化包括沉降、结晶、分离、过滤等工序。沉降是借助于重力作用，向钛液中加入沉降剂（主要絮凝剂是改性聚丙烯酰胺），除去钛液中的不溶性杂质和胶体颗粒，使钛液初步净化。冷冻结晶在冷冻锅中进行，主要利用硫酸亚铁的溶解度随着钛液温度降低而降低的性质。用冷冻盐水带走钛液热量，使其降至适当的温度，从而使大量的硫酸亚铁结晶析出。分离、过滤是由锥蓝离心机分离，抽滤及板框压滤三个工序构成。冷冻后的钛液经锥蓝离心机分离及抽滤池抽滤，得到初步净化的稀钛液，最后将稀钛液通过板框压滤，得到符合生产需要的清钛液。（４）钛液浓缩钛液浓缩采用连续式薄膜蒸发器，在减压真空的条件下蒸发掉钛液中的水份，以符合水解工序的需要。（５）水解水合二氧化钛是由钛的硫酸盐溶液热水解而生成的。为了促进热水解反应，并使得到的水合二氧化钛符合要求，一般采用引入晶种或自生晶种的方法。 1 （６）水洗及漂洗由于水解反应是在较高的酸度下进行的，因此大部分杂质磷酸盐仍以溶解状态留在母液中。水洗的任务是将水合二氧化钛与母液分离，再用水洗涤以除尽偏钛酸中所含可溶性杂质。经过水洗而仍
农业固体废弃物主要包括秸秆、树枝、畜禽养殖废物等。据统计，我国农村每天产生的生活垃圾量达100多万吨，而农村地区由于缺少排污管网等基础设施，大部分固体废物未经处理，其产生的氮、磷数量剧增，大大超过了农田可承载的安全负荷，成为重要污染源。 农业固体废弃物是指农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活活动排出的废物，如植物秸秆、人和畜禽的粪便等。组成元素除C、O、H三元素的含量高达65%—90%外，还含有丰富的N、P、K、Ca、Mg、S等。其中主要含有的物质一是天然高分子聚合物及其混合物，如纤维素、半纤维素、淀粉、木质素等；二是天然小分子化合物。如氨基酸、生物碱、单糖、激素、抗生素、脂肪酸等。 农业固体废弃物主要分为三类： 一、作物秸秆、枯枝落叶等，是农业废弃物中最主要的部分。 二、畜禽粪便和栏圈垫物等。 三、农副产品加工后剩余物如作物残体、畜产废弃物、林产废弃物、渔业废弃物和食品加工废弃物 四、农村居民生活废弃物 我国生活垃圾的产生量以7%-8%的速度增长。其成分变化巨大：以前以菜叶瓜皮为主，发展为以塑料袋、建筑垃圾、生活垃圾、作物秸秆、腐败植物等组成的混合体。 未经处理的粪便排入江河湖泊，会使水质污浊,生化需氧量(BOD)负荷增加，形成厌氧腐化或富营养化现象，威胁鱼类、贝类和藻类的生存；也会传染疾病，影响居民健康。 在田间随意焚烧秸秆，这时，大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物三项污染指数达到高峰值，从而造成局部空气质量污染，危害周围人群健康；焚烧秸秆形成的烟雾，成空气能见度下降，造可见范围降低，影响道路交通和航空安全，容易引发交通事故；焚烧秸秆使地面温度急剧升高，能直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影响作物对土壤养分的充分吸收，直接影响农田作物的产量和质量，影响农业收益；秸秆焚烧，极易引燃周围的易燃物，尤其是在村庄附近，一旦引发火灾，威胁群众的生命财产安全，后果将不堪设想。
硫酸法制钛白的工艺设计-2 /硫酸法制钛白的工艺设计 第一章概论 1.1设计的目的 1?巩固和运用所学的课程知识、理论联系实际，培养工艺观点；训练、观察、分析和解决工程实际问题及独立工作能力。 2?掌握钛白粉生产酸解工段的知识和技能，学习和操作控制与生产管理的有关知识。 3 ?毕业设计是高等工科学校教学计划的重要组成部分，是培养学生开展科研，综合运用的所学知识和技能，提高分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力的重要教学环节。 1.2设计的实际意义 通过毕业设计应使学生获得工程师所必须的初步的综合训练，在不同的程度上提高调研，查阅文献和收集资料的能力，分析和制定设计或实验方案的能力，设计，计算，绘图和使用工具书的能力，技术经济的分析和组织工作的能力，撰写论文或说明书的能力等。 1.3设计的课程 本设计的课题为“年产1万吨钛白粉厂酸解水解工序的工艺设计” 1.4设计依据 1.中盐珠化钛白粉厂生产经验数据； 2?硫酸法《钛白粉生产工艺》； 3.《无机盐工艺学》钛白粉章节； 1.4设计的课程
本设计的课题为“年产2万吨钛白粉硫酸法制备工序的工艺设计” 1.5设计方案及生产规模 (1)年生产力：折算成100%锐钛型钛白粉吨 (2)年工作时间：300天 (3)日产量：按100%的钛白粉计划吨 (4)生产方法以钛铁矿或富钛料(包括钛渣，酸溶性钛渣、天然和人造金红石)为原料，用硫酸法生产钛白粉的稀有金属冶炼厂设计。 (5)原料组成经研磨、干燥的钛精矿(含42%-60%的TiO2)、浓硫酸 92%~94%。 1.6设计任务 1 ?对生产钛白粉的酸解工段提出流程设计 3.对生产钛白粉的水解工段提出流程设计 4.对该工艺流程进行物料衡算 5 ?对该工艺流程的主要设备提出设计和选型 6.绘制带控制点的工艺流程图 第二章绪论 2.1钛白粉的发展简史 二氧化钛俗称钛白，它不但物理性质十分稳定，而且还具有良好的光学、电学性能和卓越的颜料特性，是当前一种最佳的白色颜料。它的一些其它特性也使它在现代工业、现代农业、现代国和现代科学技术方面得到越来越广泛的应用。 有关钛白粉的制备和性能的研究，始于1824年，由于提取的困难和寻求适 当的用途，直到1910年在钛元素发现100年后，才分别由挪威的杰布森与法鲁普，法国的罗西和美国的巴顿共同完成了用硫酸法及熔融法从钛铁矿中制备二氧化钛的生产工艺研究。1916年在挪威的菲特烈斯得建成了世界上第一个年产1000吨含25%的二氧化钛的复合颜料厂。1918年美国的钛颜料公司在尼亚加拉瀑布成功建厂，并于1919年开始生产二氧化钛复合颜料。再此期间，由于一战和当时硫酸法工艺存在缺陷，使得二氧化钛工业的发展速度非常缓慢。1921 — 1923年，法国的布卢姆菲尔德首创采用稀释法晶种对钛的硫酸盐溶液水解制备水合二氧化钛的工艺进行了重大改革，由法国的塞恩一兹公司于1923年采用并 生产出含有96% —99% Tio2的颜料钛白。至于纯的Tio2的生产，是由美国的
1.目的 为使废弃物的存放及处置规范化，减少废弃物对环境的污染，特制定本管理办法。 2. 范围 本办法规定废弃物处理的管理办法。 本办法适用于废弃物的管理。 3. 定义 4 管理组织 4.1 综合事务部负责生活垃圾站的管理工作。 4.2安全环保部负责生产垃圾站的管理及金属固废、废包装材料及其它类废弃物的处置。 4.3 各单位负责本单位废包装（原料、产品﹑其它）材料的储存管理。 4.4 相关单位负责其它类废弃物的管理。 4.6 财务部负责对公司废弃物的处置在资金、帐目上的管理工作。 5. 工作内容 5.1 废弃物存放点 5.1.1 生活垃圾、含油废弃物、废滤布、废电池、废荧光灯管存放点（以下简称生活垃圾站），生活垃圾站为占地30㎡的固定建筑物。 5.1.2 金属固废存放点（以下简称生产垃圾站），生产垃圾站为占地300㎡的固定场所。 5.1.3废弃电池存放点。 5.1.4各单位废包装材料（包括原料包材、产品包材和其它包材）存放点。 5.1.5各单位废弃油品存放点。 5.1.6各单位废弃化学危险品存放点。 5.1.7 废弃物存放点要做到地面硬化、防雨、防晒、防火、防泄漏。 5.2 生活垃圾站管理 5.2.1 各单位产生的生活垃圾、含油废弃物、废滤布、废电池、 废荧光灯管随时送往生活垃圾站。综合事务部每天早晨、下午两次对公司院内环境进行清扫，将垃圾集中于生活垃圾站。 5.2.2 安全环保部设专人负责垃圾的分拣工作，分拣出的金属集中交生产垃圾站。分拣出含油废弃物集中存放，集中送往 区垃圾转运站处置，荧光灯管设固定桶放置，定期交生产垃圾站定置点暂存。 5.2.3综合事务部在公司大门口及生活垃圾站设立环保废电池存放点（收集桶），并负责
硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原 一、酸解方法 根据参与反应的硫酸浓度和最终反应产物的状态，钛铁矿酸解的方法有液相法、两相法和固相法三种。 1.液相法 采用55%-65％的硫酸，酸解反应在液相进行，反应温度为130℃-140℃，反应时间为12-16h,为了防止早期水解，酸比值（F）控制在3-3.2，直接得到硫酸钛溶液。 2.两相法 采用65%-80％的硫酸，反应温度为150-200℃，反应时间为6-8h，F值控制在1.8-2. 2，加热至有沉淀析出为止，所得产物呈糊状，加水浸取后，生成悬浮溶液，反应率达85％一90％。 3.固相法 采用80％以上的硫酸，反应剧烈迅速，在5-30min内完成，反应最高温度达250℃，由于硫酸的沸点为338℃，所以能够适应这一要求。所得产物为固相物，然后加水浸取为溶液，控制F值在1. 6-2. 0，最高酸解率可达97％。 二、固相法酸解的优点 液相法和两相法酸解的反应时间长，耗用硫酸多，钛铁矿的分解率低。与这两种方法比较，固相法具有下列优点： ①耗用硫酸量最少； ②反应最迅速，可减少加温时间，缩短生产周期，提高设备利用率和产量，节约燃料； ③酸解率最高； ④溶液F值比较低，有利于后期水解的进行；
⑤设备强度大，生产能力高。 正是由于固相法酸解的优点多，所以工业生产一般都采用固相法。 三、酸解发生的化学反应 钛铁矿的化学组成是偏钛酸亚铁(FeTi0 ），它是一种弱酸弱碱盐，能与 3 强酸反应，并能进行得比较完全。硫酸分解铁铁矿的反应一般认为是按下列反应式进行： 酸解后生成的硫酸钛和硫酸氧钛之间的比例，由酸解条件而定，从反应式(1)、反应式(2)可以看出，每生成lmol的硫酸钛，需要2mo1的硫酸，而每生成lmol的硫酸氧钛，只需要1 mol的硫酸。由此可见，硫酸过量得越多，越有利于反应的进行，且生成硫酸钛。 四、有效酸 在酸解产物浸取所得的钛液中，硫酸主要以三种形式存在：①与钛结合的硫酸；②与其他金属（主要是铁）结合的硫酸；③未被结合，过剩的游离酸。由于无法单独测定与钛结合的酸和游离酸，只能测定这二者的总和，因此就把这两者的总和称为有效酸。 有效酸=与铁结合的酸＋游离酸 同样的钛液，如果经过浓缩或稀释，其浓度变化了，但其性质仍没有变化。 五、酸比值及其影响因素，酸比值的高低将产生的影响 钛液中有效酸与总钛含量之比值称为酸比值，酸比值又称酸度系数，通常用F来表示： 从公式看，游离酸、与钛结合酸和总TiO 含量等三个因素会影响F值。 2 但是F值只是一个酸比值，它在很多情况下，并不能说明一些本质的问题。例如，钛液经过浓缩或稀释后，其总TiO 浓度和有效酸浓度变化了，但其性质和F值 2
本文由0305016230贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 TiO2 硫酸法钛白工艺 Ti-Cons Dr. Jendro und Partner Jendro, Weiland und Partner Management Consultants 总体工艺 硫酸法工艺 (基础原料基础原料) 基础原料 后处理 (TiO2 颜料颜料) Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- TiO2 硫酸法钛白工艺–第2頁 概括 尾气 矿石 H2SO4 原料, 原料 TiO2 钛渣 H2SO4 废酸浓缩 尾气处理 原料酸解及沉降 过滤及结晶 水解及偏钛酸净化 煅烧 绿矾 (1) 未酸解微颗粒 尾气钛白基料进入后处理 (1) 如果使用 TiO2 钛渣则不需结晶钛渣, Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- 排放、废料副产品 公辅原料中间产品 TiO2 硫酸法钛白工艺–第3頁 原料酸解及 钛矿, 钛矿 TiO2钛渣燃料燃烧器空气硫酸 (H2SO4) 90-98% 废铁 (Fe) 硫酸(H2SO4) ~ 33% 和 ~ 5-19% 酸解罐水 (H2O) 矿石粉碎 烟囱 搅拌) 空气 (搅拌搅拌黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 及固体 去沉降 Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- 概括 TiO2 硫酸法钛白工艺–第4頁 沉降 黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 及固体 从酸解来 聚合物添加剂 沉降压滤机精滤 未酸解细颗粒去填埋 黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 去水解
医疗废物的处理方法 医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。随着医学科学的不断发展，医疗废物的产生、管理及其对社会造成的危害，已是一个不容忽视的问题，为加强医疗废物的安全管理，减少医院环境的污染，防止病原微生物的传播，避免其对社会和医务人员的损害，根据国家和卫生部有关文件，医院应实行对医疗废物从产生、包装、收集、运送、处置全程的管理。 一、医疗废物分类 医疗废物分五类，分别为感染性废物、损伤性废物、病理性废物、化学性废物、药物性废物。 1、感染性废物分类与处理 （1）感染性废物分类： 感染性废物是被病人血液、体液、排泄物污染的物品，包括： ①棉球、棉签、引流棉条、纱布及其他各种敷料；一次性使用卫生用品、一次性使用医疗用品及一次性医疗器械；废弃的被服；其他被病人血液、体液、排泄物污染的物品。 ②医疗机构收治的隔离传染病病人或者疑似传染病病人产生的生活垃圾。 ③病原体的培养基、标本和菌种、毒种保存液。 ④各种废弃的医学标本。
⑤废弃的血液、血清。 ⑥使用后的一次性医疗用品及一次性医疗器械。 （2）感染性废物处理 ①医疗废物中病原体的培养基、标本和菌种、毒种保存液等高危险废物，应当首先在产生地点进行压力蒸汽灭菌或者化学消毒处理，然后按感染性废物收集处理。 ②隔离的传染病病人或者疑似传染病病人产生的医疗废物应当使用双层黄色医疗废物塑料袋密闭包装，贴上标签，产生科室对其进行登记后，由医院统一回收，当日焚烧。 ③被病人血液、体液、排泄物污染的物品应将锐器与其他物品分开，将锐器置于利器盒中，其他物品用黄色医疗废物塑料袋密闭包装，并在黄色医疗废物塑料袋或者利器盒上贴上标签，产生科室对其进行登记后，由医院部一回收，当日焚烧。 2、病理性废物分类与处理 （1）病理性废物分类 ①手术及其它诊疗过程中产生的废弃的人体组织、器官等。 ②医学实验动物的组织、尸体。 ③病理切片后废弃的人体组织、病理腊块等。 （2）病理性废物处理 ①病理性废物应用黄色医疗废物塑料袋密闭包装，贴上标签，产生科室对其进行登记后，由医院统一回收，当日焚烧。 ②手术后产生的废弃大肢体由病理科保存，定期由殡仪馆收取后焚
硫酸法钛白粉产生的废物处理方法 作为矿物加工的无机化工产品钛白粉的生产，应该说从1918年的硫酸法开始，到氯化法的研究直至1958年的工业化生产，始终伴随着大量废副处理之问题。无论硫酸法还是氯化法，分离过程均是无机化工的本质。众所周知，质量、环保、健康，与之对应的国际标准是ISO 9000、ISO 14000, ISO 18000；这是社会进步的必然结果。20世纪80年代，在发达国家硫酸法钛白粉、氯化法钛白粉生产的质量已经满足应用的发展并与其同步。进人90年代，绿色运动，环保法规迫使生产者进步，废副处理及排放必须达到法规之要求。技术的进步也使此类问题总是迎刃而解。其废气、废渣、废水已经做到达标排放，或加工成其他产品。对废酸的处理和加工，国外成功的方法费用较高，在100-180＄／t钛白粉左右；而且前国内多数未处理，惟一的某厂引进的装置处理费用与国外相比，也仅在其下限，但不能连续生产，也不能满足其废酸生产量。 (1)废水酸解尾气吸收废水，偏钛酸洗涤稀酸用石灰中和生产石膏用于建材原料。 (2)废酸经预处理除铁浓缩，返回生产中，或用于其他需要硫酸原料的化工生产上。 (3)废渣七水合硫酸亚铁，加工成净水剂、饲料添加剂、铁红颜料、磁性铁氧体或生产硫酸。 (4)废气酸解尾气用水或碱液吸收，煅烧尾气用水或碱液吸收，再经静电除雾。 1.全球硫酸法钛白粉废酸处理与综合利用概况 硫酸法钛白粉生产工艺自1918年到现在已有八十多年的历史，长期的研究与改进使其工艺已趋于完善，除操作工艺、控制手段和设备选用不同外，各公司的主要流程基本上是一致的。硫酸法的特点是原料（钛铁矿、硫酸）资源丰富，廉价易得；工艺技术成熟，设备简单，易于操作管理。缺点是工艺流程长，间歇操作，废副（硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性污水）排放量大。在20世纪80年代后期和90年代初期，硫酸法钛白粉生产工艺引人不同的改进方法，对废酸、废水、废气进行综合开发治理，使硫酸法与氯化法在环保上不再有更大差别。 在用硫酸法生产钛白粉时，无论采用钛精矿作为原料，还是采用高钛渣为原料生产钛白粉均要产生大量的稀硫酸。因工艺分离技术的不同，所产生的稀硫酸的量和含量也有所不同。每生产It钛白粉平均要副产浓度20％左右的废硫酸6-8t。 2.具有代表性的废酸浓缩工艺 (1)芬兰技术芬兰Ruma-Repola公司是芬兰一家大的国营工程公司。公司下属五个部门，Rosenlew工程部致力于工业环境保护工程技术，专长为工业废水和废酸的治理。据称，他们提供的蒸发设备占世界蒸发量的50％，为世界第一。 Rauma公司的浓缩装置，已在德国、芬兰等国的钛白粉生产厂中应用。据介绍，1981年在德国（原西德）拜耳公司建立一套中试装置，采用强制循环，废酸终点浓度为65％。1982年按中试工艺，建了一个三段蒸发的浓缩装置，每小时处理量为30t，生产78％酸。 1987年再次为拜耳公司提供一套更大的废酸浓缩装置，蒸发量为58t/h,且设备材料方面做了很大的更新，采用玻璃钢衬聚氯乙烯材料，该装置1989年已投产。 1989年又为芬兰科米拉公司在波里的钛白厂建立一套废酸浓缩装置。 在我国，Rauma公司曾经洽谈向淄博临淄有机化工厂、保定第二化工厂的糠醇车间提供废酸浓缩装置。据称，还为甘肃404厂15 OOOt/a钛白车间提供钛液浓缩、真空结晶等设备。由于其他原因而未实施。 1990年，芬兰劳马公司在南京同南京油脂化工厂等单位就废酸浓缩技术进行交流。他们介绍了20％废酸经一段蒸发浓缩至70％以及20％废酸分三段蒸发至70％的浓缩装置。鉴于一段蒸发的两条线和三段蒸发的一条线报价仅差20多万美元，而一段蒸发每蒸发It水需耗1. 2t蒸汽，三段蒸发仅耗蒸汽0. 7t（见下图）。因此，南京油脂化工厂曾打算引进该技术，并由化三院提供可行性研究报告，l0kt/a钛白粉扩改建工程项目，后未实施。
钻井废弃物处理方法 王国平 2010-7-8 字体:[大][中][小] 过去数十年来，石油天然气界采取各种措施尽量将钻井产生的废弃物减至最低限度，以便更好地保护环境和公共安全。钻井作业者采用有利于环境的三级废物处理方法来处理钻井废弃物:在第一阶段，作业者调整钻井过程或置换适当的钻井液，使钻井过程产生的废弃物最少。这样既为作业者减少污物处理成本，又更有利于环保。第二阶段，将已经降至最低限度的钻井废弃物尽可能地循环再利用。第三级，通过合法的方式处理不能再循环利用的钻井废弃物。 海上钻井废弃物的处理仅限于排放、回注或运回岸上处理。相对而言，陆上作业者在处理钻井污物时具有较大的选择范围。通常将陆上钻井废弃物就地处理;在海上平台，大多数水基泥浆及钻屑和合成基液泥浆及钻屑被倒入海中;一些陆上钻井废弃物被运到井场以外的商业性废物处理场;海上油基泥浆及钻屑必须运回岸上处理或在井场就地回注到地下。在20世纪90年代，各钻井液专业生产公司推出了多种新型非水基液钻井液。这些基液包括内烯烃类、酯类、直链α-烯烃类、聚 α-烯烃类以及直链石蜡类。合成基液泥浆具有油基泥浆的钻井特性，但不含多环芳香烃类，而且具有低毒性、较快的生物降解能力和较低的生物积累性。合成基液泥浆钻屑不会象油基泥浆那样给海床带来巨大的环境影响。和水基泥浆相比，合成基液泥浆使井眼更清洁、更稳定，产生的钻屑量更少。合成基液泥浆可以循环再利用，而通常将水基泥浆钻屑直接倒入海中。 在条件允许的情况下，尽量将用过的油基泥浆和水基泥浆循环再利用，这样可以在最大程度上减少钻井废弃物的排放量。大多数钻屑被处理掉，其
中一部分钻屑经过除烃处理后用作污物回填的盖层。常规陆上钻井废弃物的处理方法是先抽取泥浆池中的液体部分，然后将剩余的固体物质就地掩埋或分散到井场。另一种处理方法是将泥浆钻屑回注到地层中。可以通过钻井环形空间回注，或者回注到某口专用的注入井中。 与陆上处理相比，海上钻井污物处理费用更高。有些石油天然气田为油田废弃物处理指定了专用填埋场。在其它地区，作业者可以将符合排放标准的钻井废弃物运到城市或工业废物填理场。有几种钻井液回注地下的方法包括以高于地层破裂压力将排放液注入地层裂缝，或以低于地层破裂压力将排放液回注到地层天然裂缝和盐穴中。 未来钻井废弃物处理方法主要取决于国家相关管理法规的变化。确定钻井污物处理的第二个因素是处理费用。如果某个作业公司或服务公司开发出一种即能降低处理成本又能保护环境的新的钻井污物处理方法，那么作业者将会采用新的方法来管理钻井废弃物。第三个影响因素是油气作业者的法律责任和义务。虽然目前作业者按现行的法律规定以合法的方式处理钻井废弃物，将来他们可能面临有关法规的修改。因此作业者应该采取积极措施，使钻井废弃物的处理符合未来更严格的法规要求。 正在研究新的适用于不同地层情况的钻井液。新的钻井液不仅具有适当的钻井特性，而且其中所含的抑制植被生长的有害添加剂含量更低。采用新的更有益于环境的添加剂代替钻井液中的重要成分，如用钛铁矿粉代替重晶石粉作泥浆加重剂，可以减少对环境的影响。 目前钻井液热处理费用偏高，而且也不适合海上平台使用。将来可能改进钻井液热回收技术，降低处理费用，提高有机碱液回收率。新的处理方法将提高安全有效性，使其适用于海上钻井平台。
硫酸法钛白粉水洗及水循环膜处理工艺探讨 在目前的化学生产方法中大多数企业采用的是水洗工序硫酸法进行生产，而在水洗硫酸法中经常用到的材料就是钛白粉材料，对于钛白粉来说，是在生活中影响比较深的一种工序问题，面对以往的化学材料来说，在制作的过程中排水量比较大，在粉体上流失比较严重，这样一来，就会严重阻碍了钛白粉制作的发展。 标签：钛白粉；硫酸法；膜处理 目前，中国的钛白粉工艺大多是起源于刚建立的阶段，在以往最早的时候，就出现了一批钛白粉制造企业，这是采用硫酸法生产钛白粉进行制造，其实在这其中二氧化钛就算钛白粉，是一种比较好颜料，在亮度上也比较高，当然在日常生活中使用的比较广泛，然而在硫酸法的工艺过程中，经常会出现水解产物中偏钛酸工艺手法，这是因为在该手法中，会出现大量的可溶性杂质以及游离硫酸，所以说，如果这些化学杂质出现问题的话，那么会直接影响到对二氧化钛的使用率，最后会对偏态算的水洗工序产生影响。 1、分析硫酸法钛白粉生产的发展情况 1.1对钛白粉生产的情况 从以往的时候，全球钛白粉生产的排名在美国旗下就经营了近百年的时间了，主要还是以独立的形式存在的，自然也会结束了对钛白粉的杜邦时代。但是在中国看来，钛白粉的生产比较快速，同时也造就了全球钛白粉生产格局的变化，在按照世界排名来说，就是以中国为主的硫酸法钛白粉生产商以及占有率一般的材料进行发展。 1.2对钛白粉生产的方法使用 钛白粉它是作为工业生产分为氯化法和硫酸法。①氯化法所采用的就是度钛原料氯化中产生的氯化钛的中间物质，再一个就是对四氯钛氧化转变成钛白时的氧化工序中就会形成氯气，这样在分离后就会得到氯气中间的产物，还可以直接进行提取，这是作为目前北美生产的方法之一。除了杜邦公司以外，对于其余生产使用的钛原料就是为富集钛矿的高钛渣或者是人造金红石，来生产出比较高的成本。②硫酸法就是采用对硫酸分解钛原料生成的硫酸氧钛，然后在沉淀的偏钛酸的水解中进行加工，这是因为浓度低没有办法直接进行使用。 1.3硫酸法 硫酸法是以钛铁矿和浓硫酸为主要原料，首先将钛铁矿与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸钛、硫酸氧钛和硫酸亚铁组成钛液，钛液经去除泥浆、硫酸亚铁等杂志后，硫酸氧钛水解生成偏钛酸，再经过水洗除铁，偏钛酸经煅烧转变为二氧化钛颗粒，最后粉碎就得到钛白粉产品。
硫酸法制钛白粉的工业现状及“三废”处理 曾霞（110705044） 2011级励志班 摘要：介绍硫酸法制钛白粉的工业现状，同时简单介绍“三废”的处理方法及工艺流程。 关键词：硫酸法钛白粉工业现状“三废”处理 引文：钛白粉学名二氧化钛，由于其化学性能稳定，具有高折射率良好的遮盖力和着色力，被广泛应用于近年来发展速度较快的许多领域，如涂料、油墨、塑料、橡胶、纸张、陶瓷和合成纤维等。钛白粉的生产工艺主要有硫酸法、氯化法和盐酸法几种。其中硫酸固相法技术，由于其工艺比较成熟，因此在工业上得到了广泛的使用。硫酸法是中国钛白粉生产的主要技术类型，而硫酸法钛白粉生产排出的“三废”对环境的污染是比较严重的。在我国几乎没有一个钛白粉工厂的水、气、渣的排放能够完全达到国家规定的排放要求．少数工厂因环保问题而被迫停产、搬迁等。因此，分析硫酸法制钛白的现状、找到存在的问题、研究硫酸法生产钛白粉过程中产生的“三废”处理和优化其工艺有着迫切的现实意义。
1钛白粉工业现状 一个国家的钛白粉消耗是社会消费水平的重要标志。钛白粉因其应用非常广泛，与国民经济关系极其密切，因此推动钛白工业的发展可推动国民经济的增长。 1.1国外钛白工业现状 世界钛白粉的消费量与产量跟国际经济的发展紧密相连。从市场供求状况来看，1973年和1979年受两次“石油危机”冲击，1990～1991年及1995～1996年世界经济衰退均直接导致钛白粉需求量的下降，进入20世纪80年代，钛白粉迎来了一个兴旺发展时期，近十余年来，随着涂料、塑料、造纸等工业的发展增加了钛白粉的消费量，总体来看世界钛白工业将仍处于成长稳定期；从工业钛白粉制取的方法来看，氯化法钛白粉占主导地位，氯化法生产钛白粉最早是在1956年被杜邦公司应用于工业生产，氯化法是钛白工业先进技术的代表，目前它被美国的杜邦公司和科美基公司所垄断；从生产能力来看，世界钛白粉销售量为360万吨/年，已成为世界无机化工产品销售商品之一，仅次于合成氨、磷酸而位列第三位，随着世界经济的发展和人民生活水平的提高，近10年来，钛白粉材料市场十分兴旺，由于需求的快速增长，其生产能力逐步扩大，年均增长率大3.3%以上，跟全球经济GDP增长率相适应；从钛白产品类型来看，国外以高档红金石型钛白为主，并有各种专用钛白产品。
常见的钛白粉的生产工艺流程 硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述： 硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎 将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉，并送到储存和计量钛矿粉的料仓。硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解 用浓硫酸分解钛矿，制取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁（FeTiO3），是一种弱酸弱碱盐，可以用强酸把它分解。用过量的酸就能使反应进行到底。由于这个反应是一个放热反应，最高温度可以达到250℃，因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。在酸分解的过程当中，矿粉当中的各种杂质大部分也被分解，生成相应的可溶性硫酸盐，并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中，形成黑钛液。为了除铁，用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁，同时，为了避免亚铁的再一次氧化，还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。 硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降 酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系，含有可溶性杂质和不溶性的杂质。铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质，在结晶或水解、水洗的过程中除去。不溶性杂质中的大多数，如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物，以及一些早期水解了的钛，虽然数量并不大，但具有很高的动力稳定性，需要另外加沉降剂，强化沉降澄清过程。 硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣 经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛，为保证收率，要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素，不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。 硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶 结晶有两种方式：冷冻结晶和真空结晶。FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。因此，在组成一定的钛液中，FeSO4的溶解度随温度的降低而降低，本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。 5.1 冷冻结晶是利用制冷介质(液氨或者氟利昂或者溴化锂等)的蒸发带走热量，使冷冻盐水温度降低，通过盘管换热，从而使钛液的温度降低下来，造成FeSO4 处于过饱和状态，过饱和的部分便以含七个结晶水的FeSO4?7H2O的形式结晶析出，同时带出部分结晶水，然后将其分离除去。 根据溶液绝热蒸发的原理，利用闪蒸的方式使钛液中的水分快速绝热蒸发，吸收钛液的热5.2 量从而使钛液的温度降低，造成FeSO4 处于过饱和状态，过饱和的部分便以含七个结晶水的 FeSO4?7H2O的形式结晶析出，同时带出部分结晶水，然后将其分离除去。 硫酸法生产钛白粉步骤6、钛液压滤 沉降后的钛液当中还有一些肉眼看不到的悬浮杂质，这些杂质如果不除去的话，将会影响到成品的色相。因此，必须要进行精密过滤。利用板框压滤机，并以木炭粉(或者硅藻土、珍珠岩)为助滤剂进行压滤，利用木炭粉的强吸附作用进一步除去钛液中的不溶性杂质，达到净化的目的。 硫酸法生产钛白粉步骤7、浓缩 浓缩是为了将钛液的浓度提高到水解所要求的指标。钛液的沸点较高，已经高于钛液水解的临界温度，因此，钛液的浓缩必须在较低温度下进行。利用溶液在真空状态下沸点降低的原理，在低温下使钛液沸腾，将钛液中的水分蒸发掉，使精滤后的钛液浓度得以提高，以符合水解要求。 硫酸法生产钛白粉步骤8、水解 钛液的水解是二氧化钛从液相（钛液）重新转变为固相的过程。钛液具有普通离子溶液的性质，在PH值＞0.5时便发生水解。更重要的是，钛液具有胶体溶液的性质。在游离酸很高的情况下，使其维持沸腾状态也会发生水解反应，这是我们制取一定应用性能和制品性能的水合二氧化钛的依据。通过控制加热的速度，使钛液按照需要的水解速度发生水解反应，生成我们需要的水和二氧化钛粒子。 硫酸法生产钛白粉步骤9、水洗
硫酸法钛白粉生产 一、实验目的 1. 熟悉常见的仪器的使用和实验方案的设计要求； 2. 了解硫酸法钛白粉生产工艺流程及其过程中存在的问题； 3. 掌握硫酸法钛白粉生产的基本方法及钛白粉产品的分析方法； 4. 掌握硫酸法钛白的生产原理，了解产品的常见工艺指标。 二、硫酸法钛白粉制备原理及工艺用浓硫酸分解钛矿，制取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主 要成分为偏钛酸铁 (FeTiO3),是一种弱酸弱碱盐，可以用强酸把它分解。用过量的酸就能使反应进行到底。酸解涉及到的方程式： FeTiQ+3HSQ—FeSG+Ti(SO4) 2+3HO FeTiO3+2HSO^ FeSQ+TiQSQ+2HQ Fe2Q+3HSS Fe2(SO) 3+3HQ 酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系，含有可溶性杂质和不溶性的杂质。在结晶或水解、水洗的过程中除去, 经过上述步骤除杂后，还有一些肉眼看不到的悬浮杂质，这些杂质将会影响到成品的色相。因此，利用木炭粉的强吸附作用进一步除去，达到净化的目的。然后将得到的产品浓缩使其浓度提高到水解所要求的指标。经过水解，使二氧化钛从液相(钛液)重新转变为固相。钛液水解是硫酸法生产钛白粉最关键的一步，为确保水解产物的质量，水解条件必须严格控制。水解快结束的时候用水稀释，可提高钛液的水解率，但稀释过度，则会影响水合二氧化钛的质量。水解方程式有：
TiSQ+2HS TiOSQ+HSQ TQSG+2HS H2TiQ3 J+H2SQ 水解后的水合二氧化钛含有硫酸以及铁、铝、锰、铜、镍、钒、铅等离子，必须进行水洗（其酸性滤液应回收处理）、漂白（酸性和还原条件下进行）将它们除去，否则产品将被污染。漂白涉及到的方程式如下： HTiQ s+HSQ^ TiQSQ+2HO 2Fe（QH"HSQ^Fe2（SQ）3+6HQ Zn+2Fd+—Zn2++2Fe2+ Zn+2Ti4+—Zn2++2Ti3+ 偏钛酸在煅烧前需要加入不同类型的添加剂，以使得在煅烧过程中，温度适当，内部变化平稳，使成品的二氧化钛具有稳定的晶型，良好的色相、光泽，较好的着色力、遮盖力，较低的吸油量和合适的晶粒大小、形状，以及在使用介质中良好的分散性。盐处理剂的作用如下：加入钾盐，可以使产品疏松、洁白，并且降低脱硫的温度，改变煅烧的条件，提高着色力等颜料性能；加入磷酸，可以使产品质地柔软，色泽比较白，并提高产品的耐候性。 然后将合格的偏钛酸与浓碱液反应得到钛酸钠（也可用固体二氧化钛与固体氢氧 化钠在850C高温下共融制得），在经过洗涤形成正钛酸，最后在浓盐酸的作用下，进行胶溶过程使正钛酸分散为脱离危险黏状的浆料。最后进行煅烧，得到产品（工厂中的产品还必须进行粉碎和包装为成品）。涉及到的反应方程式如下： HTiQ s+NaQh f NaTiQ4+3HQ NaTiQ4+4H? HTiQ4+4NaQH 硫酸法生产工艺实验流程图如下：
年产5万吨硫酸法钛白粉生产工艺设计 可行性方案
摘要 本设计介绍了钛白粉的性质、用途、发展趋势、及各种钛白粉的生产方法并做相应的比较，最终采用目前国内普遍使用并且技术比较成熟的酸解法。 本设计的目的是完成年产5万吨酸解法钛白粉（金红石型）生产工艺设计，其中包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、主要设备的选型、生产过程中的三废处理以及废副产品的利用。 关键词：钛白粉；硫酸法；水解；工艺计算
目录 第1章概述 (1) 1.1 钛白粉的性质 (1) 1.2 钛白粉的用途 (2) 1.3 当前钛白粉生产质量标准 (4) 1.4 全球钛白的发展情况 (6) 1.4.1 国际钛白粉生产发展史 (6) 1.4.2 世界钛资源分布情况 (6) 1.5 国内钛白粉的发展情况 (8) 1.5.1 国内钛白粉生产发展史 (8) 1.5.2 我国钛矿的分布情况 (9) 1.5.3 国内钛白粉行业的发展前景 (9) 1.6 钛白粉生产工艺的比较及选择 (10) 1.7 国内外钛白粉的主要生产厂家 (11) 1.7.1 国外主要生产厂家 (11) 1.7.2 国内主要生产厂家 (13) 1.8 设计的目的及内容 (14) 第2章酸解法钛白粉生产工艺流程设计及主要工段介绍 (15) 2.1 反应原理 (15) 2.2 工艺流程方框图 (15)
2.3.1 酸解工段 (18) 2.3.2 浓缩工段 (20) 2.3.3 晶种的制备工段 (21) 2.3.4 水解工段 (23) 第3章酸解法生产钛白粉的工艺计算 (26) 3.1 物料衡算 (26) 3.1.1 原料计算(以生产1吨100 %TiO2计) (26) 3.1.3 结晶过程的物料衡算 (32) 3.1.4 过滤过程物料衡算 (32) 3.1.5 浓缩过程物料衡算 (34) 3.1.6 水解过程中的物料衡算 (35) 3.2 能量衡算(以生产1吨100 %TiO2计) (36) 第4章主要设备计算及选型 (41) 4.1 沉降池选型 (41) 4.2 蒸发器选型 (41) 4.3 水解罐选型 (41) 4.5 主要设备一览表 (42) 第5章污染物治理及废副产品的利用 (44) 5.1 废气的治理 (44) 5.2 废水的治理 (45) 5.3 废渣的处理 (46)