钛白废酸处理方法

钛白废酸再利用工艺研究为解决钛白废酸在浓缩时，硫酸亚铁晶体析出堵塞管道的问题。

文章利用双氧水把废酸中Fe2+氧化成Fe3+，通过盐酸络合，再用有机溶剂萃取除去其中大部分的三价铁离子络合物。

通过实验：综合考虑盐酸体积用量、不同萃取剂、萃取级数对三价铁离子萃取效果的影响，并初步考察反萃效果对萃取剂回收重复利用的可行性。

实验结果表明：在钛白废酸中加入6mol/L的盐酸，废酸与盐酸体积比为1：3.5，采取萃取相比为O/W为1：1时，磷酸三丁酯、异丁醇、苯甲酸乙酯、甲苯等都可以作为萃取剂。

其中，异丁醇与苯甲酸乙酯的混合液（体积比1：1）与废酸的萃取相比为2：1时，经过3级萃取，Fe3+的萃取率可达96%。

用水做反萃剂，对混合萃取剂进行反萃时考虑到异丁醇会溶于水相中，采用一级反萃后，反萃率可达99%，水相蒸馏再生萃取剂可以重复利用。

处理之后的钛白废酸可以直接蒸发浓缩至72%时，无杂质析出。

标签：钛白废酸；异丁醇；苯甲酸乙酯；萃取1 概述我国大部分企业生产钛白粉都是采用硫酸法，据相关资料显示，生产1t钛白粉会产生20%左右的废硫酸8t。

由于硫酸亚铁晶体的析出，导致换热器管道堵塞，蒸发设备内壁结垢等问题，导致企业停车对设备进行更换和维修处理。

文章针对硫酸亚铁结垢堵塞管道的问题，考虑在浓缩之前利用复合萃取剂萃取除去废酸中的大部分Fe2+离子，在将废酸进行浓缩回用，可以考虑利用实验成果对原废酸浓缩工艺进行改进。

2 实验部分2.1 材料及仪器钛白废酸（由重庆某钛白粉厂提供），其含24.17%硫酸，铁的质量分数（以Fe2+计算）约为3.64%。

磷酸三丁酯，苯甲酸乙酯、异丁醇、甲苯、双氧水、氢氧化钠。

紫外分光亮度计、漏斗、碱式滴定管、铁架台。

2.2 实验方法2.2.1 废酸流程过程描述。

将取回的钛白废酸经过静置、过滤、氧化、络合、萃取、反萃、蒸馏过程。

2.2.2 废酸处理过程。

将废酸经过氧化过程：利用化学方法将Fe2+氧化成Fe3+。

硫酸法钛白废酸浓缩新工艺摘要：作为重要的化工原料，钛白应用非常广泛，硫酸法在生产钛白粉的过程中，往往会伴有大量的废硫酸产生，对环境的污染非常严重。

如何综合治理废硫酸，已经是迫在眉睫。

目前浓缩回收废硫酸，也有着非常广阔的应用前景。

本文着重叙述了国内外处理钛白废酸技术的基本情况，同时对钛白废酸浓缩新工艺进行介绍，并进一步提出了钛白废酸回收利用发展方向。

关键词：钛白废酸硫酸法浓缩新工艺方向在生产钛白粉的方法中，硫酸法应用比较普及，但在生产的过程中会产生大量的废硫酸。

在一般情况下，生产1吨钛白粉，将会产生5～8 t的废硫酸，而废酸中硫酸质量分数基本上是在19～23%。

在上个世纪90年代，欧洲已经基本上解决了钛白废酸的利用和处理问题，我国硫酸法钛白粉处理工艺正刚刚起步，面临着废酸处理技术、环保及经济等诸多问题。

一、国外具有代表性的废酸浓缩工艺芬兰等国家在钛白废酸处理工艺上，一直处于领先地位。

芬兰公司采用两效三段浓缩工艺来对废酸进行处理。

经过2级预热后，20%的废酸和循环酸一起，进入第一道环节的蒸发器和加热器；其余的废酸继续进行循环，其中有一部分废酸和前一段情况一致，进入二段蒸发装置，然后在继续进入第三段蒸发装置，经过三道环节的强制蒸发和循环之后，大部分仍旧在循环，废酸中的70%流到搅拌液封箱里，通过冷却器的处理，送入中间槽进入滤前处理，成品酸即滤液进入成品酸槽，由皮带机将滤渣送出。

从目前来看，芬兰公司所采用的废酸浓缩已经暴露出许多的弊端，特别是针对以岩矿为主的钛白废酸，无论是设备结构还是工艺参数，都已经相对过时。

二、中国钛白废酸处理概述1.直接使用我国很多化工厂，如株洲化工厂、襄樊无机化工厂等，都是在生产普钙的过程中国直接掺用废酸，上海钛白粉厂直接接废酸用于唐铁酸洗，广州钛白粉厂用于生产硫酸铁。

2.加工使用其使用原理是先浓缩和净化废酸后，在其它方面进行应用。

如我国南京油脂化工厂，将废酸的浓度从20% 左右浓缩到40%，将硫酸亚铁冷冻分离之后，用于外销，在磷肥生产中使用，采用搪瓷夹套反应釜为蒸发设备，在设备建成之后，安装了一套管式石墨蒸发器，但由于含有较高的原始废酸偏钛酸，所以没有正式投产使用。

钛白生产“三废”排放及治理措施
1、废水：生产一吨钛白产生酸性废水50－60m3，其中含H2SO4＜20g/L，并含有少量Fe2＋。

治理措施：石灰中和→曝气氧化→沉降→板框压滤。

清水：20％左右回用（化石灰），其余达标外排（其中PH6－9，SS＜100mg/L，COD＜50 mg/L，全溶解性固体1000 mg/L 左右。

2、废酸：生产一吨钛白产生20％左右的稀硫酸6－7吨，其中含7－8％的硫酸亚铁。

措施：采用三级浓缩技术，浓缩至70％左右除去硫酸亚铁。

约产生15－17万吨70％的副产品酸。

其中的50％代替商品硫酸回用于生产，其余的50％可用于K、P、N等化肥生产或出售。

3、废气：
（1）煅烧尾气。

其中含酸雾8000mg/m3，SO22000 mg/m3左右。

措施：采用水循环喷淋→电除雾→碱吸收三级处理。

处理后含酸雾＜40 mg/m3（国标45 mg/m3），SO2＜400 mg/m3（国标550 mg/m3）。

（2）酸解尾气：间歇式排放，每酸解罐排放10分钟，每天排放15罐左右。

含少量酸雾和大量水汽。

措施：排放时用大量循环水（加碱）喷淋降温，酸雾经凝结
吸收除去。

4、废渣：
主要是石膏：污水处理产生的石膏因含有部分Fe(OH)3而呈土色。

可堆存晾晒，晒干后可给予水泥厂代替天然石膏。

5、其它：
在对以上废物进行严格治理的同时，生产区域内采取严格措施防渗，严格清污分流，所有废水集中处理，不会对地下水造成污染。

钛白废酸的治理与浓缩综述随着工业的发展，工业废水产生的量也在不断增加。

这种废水里的钛白酸是有害物质的一种，会对环境产生污染。

如何合理治理钛白酸，是工业废水处理技术学家们一直致力解决的问题。

钛白废酸是指工业生产中排放的有害废水中含氮有机化合物，是工业领域生产活动污染物之一，是一种碱性有机无机混合腐蚀性物质，具有较好的溶解性和亲水性，能加大制约痕量元素的腐蚀性扩散影响。

它累积在水体中，会污染水体，影响水质，降低水域的生态环境，影响生物的活动，甚至会对人的健康造成危害。

因此，它的治理问题日益受到国家重视。

目前，在钛白废酸治理技术上，有多种途径来减少钛白废酸的排放，包括供应端控制、排放端控制以及有害物治理等。

排放端控制是指将废水直接处理，以减少钛白废酸排放。

例如，可采用生物处理及其他方式，将有害物分解、化学反应、物理吸附或沉淀等技术进行处理。

而供应端控制是指采取措施以减少钛白酸的利用，即从源头减少。

这种控制的主要方法包括替代技术、节能减排技术、节水减排技术以及化学改性技术等。

另外，在工业废水治理过程中，大量钛白废酸会出现，为节约成本，现有科技可以对钛白废酸进行浓缩，以达到减少排放、降低成本的目的。

目前，研究者们研发出了多种浓缩技术，经过不断的实践证明，已经可以有效地浓缩钛白废酸。

其中包括膜法浓缩技术、离子交换技术、吸附技术、凝胶技术、转移层浓缩技术以及抗渗技术等。

从上文描述可以看出，要有效控制工业废水中的钛白废酸，治理技术方面应采取多种措施，包括源头控制和排放端控制。

此外，在钛白废酸浓缩方面，现在研发出的多种浓缩技术，已经能够有效地浓缩钛白废酸，从而降低排放量，减少环境污染，有利于节约成本。

综上所述，以技术攻关方式积极推进钛白废酸沉积治理和浓缩技术，是为了有效防止水污染，保护人类的水资源。

只有坚持技术改革和科技创新，才能更有效地控制和处理废水，从而达到节约能源、保护环境的目的。

再谈钛白废酸的综合治理及回收一、前言众所周知，近段时间以来国内钛白行业的发展如火如荼，扩产新增项目纷纷上马，钛白产品一直是供不应求，形势一片大好。

但由于国外的技术封锁及其他种种原因，我国国内钛白粉生产大都依旧采用的是硫酸法。

但硫酸法钛白粉的生产，无论是规模效益、生产技术和管理水平与国外企业相比，都有较大的差距，特别是环境污染严重仍是现阶段我国钛白粉行业的突出矛盾，所带来的“三废”问题也是制约众多钛白粉生产企业发展的瓶颈。

国家环保部门对这些重污染项目的审批也是从严把关，配套废酸的处理装置是必不可少的前提，否则环评根本没法通过。

因此，我们在这儿再次讨论钛白废酸的治理与回收就显得尤为重要和迫切了。

而且我们现在完全可以自豪的说三圣已经解决了这一大难题，并且我们已经开发出了多种处理工艺，可以适合不同的客户需求。

钛白废酸不同于一般的工业废酸，“三废”排放量非常大，平均每生产1吨钛白就要产生20%左右的废硫酸6～8吨，300℃以上的转窑尾气约1.36万Nm3及大量废水，污染十分严重。

近来许多生产厂家因污染环境纷纷被责令限产或停产整顿，损失惨重。

要实现钛白粉行业的健康有序发展，必须解决“三废”治理问题，走可持续发展之路。

除了排放量大之外，还含有大量的FeSO4、Al2（SO4）3、MgSO4等无机盐及TiO2，处理工艺复杂，难度大，许多企业虽然在“三废”综合治理上做了大量的工作，但环保问题依然严峻。

为了解决这一难题，还工厂一片绿色，南通三圣石墨设备科技有限公司潜心研究开发的钛白废酸回收技术给钛白粉行业带来了阳光和希望。

二、引进国际知名专家和先进技术进行国产化自二000年起，我公司在国家科技部、外国专家局的帮助下，先后从德国、瑞士聘请专家，开展国际交流，并分析了重庆渝港钛白从芬兰进口的年产1.5万吨钛白废酸回收装置。

这套花巨资引进的钛白废酸回收装置，由于热量分配设计等原因，投产后运行成本较高，企业不但无利可图，还要补贴一定的运行费用。

世上无难事，只要肯攀登钛白粉生产废物的处理--硫酸法（一）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，。

钛白废酸的治理与浓缩综述钛白废酸是指含有钛白的废水，通常称为水性卤汁，它们含有大量的油性有机物、有机盐和金属离子等有机物，因此它们不仅污染了地表水，而且还威胁着大气、土壤的环境健康。

如何治理钛白废酸，已经成为当前研究的热点问题。

本文将重点介绍钛白废酸治理和浓缩的几种方法，为进一步研究而提供依据。

首先，讨论钛白废酸治理的几种方法。

如今，可用于钛白废酸治理的方法有四种：普通沉淀法、电化学沉淀法、活性炭吸附法和集成处理方法。

普通沉淀法是研究钛白废酸处理最古老的方法，它是通过在溶液中添加普通有机物，利用钛白废酸的重量，使其沉淀，而后用水或有机溶剂将沉淀物洗涤，从而达到净化钛白废酸的目的。

然而，普通沉淀法具有低效率、易产生二次污染等缺点，已被许多研究者所放弃。

电化学沉淀法是普通沉淀法的改进和提升，它利用电流对溶液中的金属离子进行电极反应，改变溶液的PH值，使其发生沉淀，从而达到净化废水的目的。

电化学沉淀法具有去除效率高、节能环保等特点，是继普通沉淀法之后又一种常用的废水处理方法。

再有就是活性炭吸附法。

活性炭吸附法是利用易溶于水的活性炭吸附有机物，通过分子间力或与活性炭表面的化学键形成吸附，从而达到净化钛白废酸的目的。

活性炭吸附法具有去除效率较高、维护成本较低、体积轻、易处理等优点，因此一直被广泛应用。

最后，还有集成处理方法。

集成处理方法是将普通沉淀法、电化学沉淀法和活性炭吸附法等多种技术结合在一起，形成一种综合的处理技术，以最大限度地净化废水，达到治理的目的。

集成处理方法具有处理能力强、处理效果好、使用灵活等优点，也是现在研究中使用最广泛的一种废水处理方法。

此外，钛白废酸的浓缩也是一个重要的问题，目前已有的可用于浓缩的常见技术有：沉淀剂浓缩法、活性炭浓缩法、电解质浓缩法和膜技术等。

沉淀剂浓缩法是以低 PH为基础，添加一定量的硫或硅沉淀剂，使有机物沉淀而后离胚，从而实现对有机物的浓缩。

沉淀剂浓缩法具有维护成本低和易操作等优点，但效果不是很理想。

硫酸法钛白废酸处理现状和攀钢废酸处理发展建议硫酸法钛白生产是钛白粉的主要生产工艺之一,但是生产过程中会产生大量的废酸,其中含有高浓度的氢氟酸和硝酸,对环境和人体健康都有很大的危害。

废酸的处理问题已经成为钛白工业中的一个瓶颈。

目前,硫酸法钛白废酸处理方法主要包括以下几种:
1. 酸洗和中和:酸洗和中和是硫酸法钛白生产过程中必不可少的步骤,但是酸洗和中和过程中会产生大量的废酸。

目前,一些企业采取了酸洗和中和过程中使用溶剂或添加剂以减少废酸的产生,同时也会对废酸进行进行中和或处理后再进行利用。

2. 吸附和处理:一些企业已经开始使用吸附剂对废酸进行处理,例如使用活性炭、贵金属、半导体等材料对废酸进行吸附,以达到减少废酸产生的目的。

3. 蒸馏和处理:蒸馏是去除废酸中较高浓度的氢氟酸和硝酸的有效方法之一。

在蒸馏过程中,废酸会被蒸发掉,同时得到纯酸。

但是,蒸馏过程需要消耗大量的能量和设备成本。

攀钢废酸处理发展建议:
1. 加强管理和控制:攀钢需要加强对废酸的管理和控制,制定相应的管理制度和措施,对废酸的开采、处理、排放等进行规范化管理。

2. 采用先进的技术和方法:攀钢可以采用先进的生产技术和方法,例如使用高效过滤设备、吸附剂等技术手段,减少废酸的产生和排放。

3. 加强回收和处理:攀钢可以加强对生产过程中产生的废酸的
回收和处理,将其用于其他相关生产过程,减少对环境的影响。

4. 建立专业化的废酸处理团队:攀钢可以建立专业化的废酸处
理团队,专门从事废酸的处理和研究,提高废酸的处理效率和安全性。

硫酸法钛白废水处理旳设计注意事项概述目前，国内旳钛白生产基本都以钛铁矿为重要原料，采用老式旳硫酸法生产工艺。

该工艺流程长。

生产间断进行，且生产过程中“三废”排放较多，但只要采用有效旳环境保护治理措施，均可到达国家排放原则。

本文重要简述以钛铁矿为原料，硫酸法工艺生产旳钛白废水处理技术以及设计中应注意旳问题。

1 生产废水旳排放量硫酸法钛白生产废水重要来自地坪冲洗、设备冲洗及酸解、锻烧尾气冲洗水，其废水排放量及水质与钛铁矿中旳硫含量、工艺过程中洗水套用次数、操作管理水平有一定旳关系。

一般，吨产品钛白粉废水排放量约为80～250t／a，pH约为1～5，且具有微量FeSO4·7H2O，水量及水质变化幅度较大。

钛白废水处理站旳设计水质、水量基本上仍应根据工艺物料平衡计算为准，再考虑各方面旳影响原因来最终确定废水旳设计值。

国内经典钛白粉厂废水排放量记录见表1。

表1 国内经典钛白粉厂废水排放量记录生产规模各工段废水排放量记录/（m3.h-1)酸解、沉降过滤、结晶浓缩、水解水洗、漂洗煅烧废酸浓缩甲4×104t/a102.95 6.7 23 64.8 150 20.78 乙1.5×104t/a51 5 17 40.1 105 10.3丙1.5×104t/a37 69.5 12 67 24 182 一般采用旳废水处理工艺钛白工业废水旳处理，一般采用中和法，一般提成三个构成部分：中和药剂旳制备和投配；中和反应及沉降；污泥处置等。

方框工艺流程见图1。

2.1 中和药剂旳制备及投配由于Ca(OH)2可以中和任何浓度旳酸性废水，且其自身对废水中旳杂质具有凝聚作用，钛白酸性废水处理一般采用Ca(OH)2作为中和药剂。

其投加措施可采用干投或湿投，湿投反应迅速、彻底，投加量小，故而受到广泛应用。

Ca(OH)2乳液制备可采用生石灰通过消化反应制得，或直接运用粉末Ca(OH)2制得。

采用生石灰消化，需增设石灰消化设备，并且对应旳石灰贮存容积及石灰运送量都需增大，从而导致固定资产投资旳增长。

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。