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廢硫酸-鈦白粉生產(chǎn)廢物的處理--硫酸法
發(fā)布時間：
2022-11-29 17:43
20％廢酸經(jīng)兩級預(yù)熱后，在一段濃縮裝置的強制循環(huán)泵前進入該系統(tǒng)，連同循環(huán)酸一道進人一段加熱器、蒸發(fā)器，大部分繼續(xù)循環(huán)，一部分進人二段蒸發(fā)裝置，情況同一段，然后再進人三段濃縮裝置，經(jīng)三段強制循環(huán)泵、三段加熱器、蒸發(fā)器后，大部分繼續(xù)循環(huán)，一部分即70％廢酸流至帶攪拌液封箱，然后用泵經(jīng)冷卻器進人帶攪拌濾前中間槽，用泵打人加壓板框過濾機過濾，濾液即成品酸進人成品酸槽用泵送出系統(tǒng)，濾渣即含酸的FeS04·H20由皮帶機送走。
一段蒸發(fā)為加壓濃縮，二次蒸汽壓力大約0.1MPa，用做一段濃縮20％酸的第二預(yù)熱器的加熱蒸汽，以及二段濃縮加熱器的加熱蒸汽。蒸汽冷凝水收集于冷凝液貯槽，由冷凝液泵泵至20％酸的第一預(yù)熱器與20％酸熱交換后排放。
二段濃縮及三段濃縮為真空蒸發(fā)，二次蒸汽同時進入一個閉路循環(huán)的直接冷凝器，循環(huán)用水系由一個板式換熱器同外部冷卻水進行換熱冷卻，循環(huán)用水一定時間部分外排，不凝氣體由水環(huán)真空泵排至大氣。
一段蒸發(fā)的二次蒸汽作為二級預(yù)熱和二段濃縮加熱器的加熱蒸汽后，其中的不凝性氣體則隨同二段濃縮的二次蒸汽進入冷凝器。
氣壓式冷凝器及70％酸冷卻器的冷卻水采用循環(huán)水，進水溫度30℃，出水溫度35℃。
三段濃縮的幾個基本工藝參數(shù)：
第一段20%-28％，溫度115℃，壓力（表壓）0.1MPa;
第二段28%-60％，溫度80℃，壓力（絕壓）0.008MPa;
第三段60%-70％，溫度115℃，壓力（絕壓）0.008MPa。
三段濃縮及一段濃縮的技術(shù)參數(shù)見表3。[next]
設(shè)備材質(zhì)。加熱器為石墨，當(dāng)采用二次蒸汽加熱時，外殼為碳鋼襯橡膠，加熱器分塊孔式和管式兩種。
蒸發(fā)器為玻璃纖維加強塑料內(nèi)襯聚氟塑料（氟化乙丙烯）。
強制循環(huán)泵為高硅鐵軸流泵，含硅量為15％，料漿泵、壓濾機進料泵為高硅鐵離心泵。
冷凝器為玻璃纖維增強塑料。
板式換熱器及真空泵、蒸汽冷凝液泵為254不銹鋼（瑞典標(biāo)準(zhǔn)）。
成品酸冷卻器為石墨，外殼為碳鋼。
板框壓濾機為聚丙烯，濾布為聚氟乙烯。[next]
(2)國內(nèi)硫酸法鈦白粉廢酸處理方式國內(nèi)鈦白粉工業(yè)真正起步應(yīng)當(dāng)說是20世紀(jì)60年代初期，在發(fā)展硫酸法鈦白粉工業(yè)的同時，大家已經(jīng)意識到廢酸問題的嚴(yán)重性。而國內(nèi)的鈦白粉生產(chǎn)廠規(guī)模小且分散，所以往往采取因地制宜辦法加以解決。
①直接使用。在普鈣生產(chǎn)上直接摻用，如株洲化工廠；用于鋼鐵酸洗，如上海鈦白粉廠；生產(chǎn)硫酸錳。
②加工使用。鈦白粉廢酸加工使用主要是將廢酸濃縮凈化，再用于其他方面。如油脂化工廠將20％左右廢酸濃縮至40％，冷凍分離硫酸亞鐵后外銷用于磷肥生產(chǎn)等已經(jīng)多年，但蒸發(fā)設(shè)備為搪瓷夾套反應(yīng)鍋，設(shè)備落后，曾安裝一套管式石墨蒸發(fā)器，由于原始廢酸中偏鈦酸含量太高，未能正式投入生產(chǎn)。
?、燮渌褂?。原化工部涂料研究所曾做過利用廢酸生產(chǎn)人造金紅石和富鈦料的小試工作，該方法的缺點是仍有稀廢酸需處理。
綜前所述，國內(nèi)在廢酸綜合利用方面也做過不少工作，有所成效，但對較大規(guī)模的鈦白粉工廠的鈦白粉廢酸還未找到切實可行的處理辦法。
(3)國內(nèi)相關(guān)專利及最新技術(shù)美國NL商品國際公司于1988年申請中國發(fā)明專利（優(yōu)先權(quán)日1987.10.26，CN 1042527A）《硫酸法生產(chǎn)二氧化鈦時伴生的稀廢酸的處理方法》。其為解決真空蒸發(fā)濃縮方法中換熱器堵塞的問題，該專利的發(fā)明方法采用兩級濃縮三次分離除去酸中的雜質(zhì)的方法。第一級采用鈦白粉煅燒窯尾氣將20％-24％的稀硫酸預(yù)濃縮至26％-29％，第一次分離在此析出的殘渣，再將分離得到的濾液冷卻降溫以析出七水硫酸亞鐵，進行二次分離，分離出固相物—七水硫酸亞鐵，得到含30%-35％的稀硫酸；然后，再將得到的含30%-35％稀硫酸用真空蒸發(fā)濃縮方法進行第二級濃縮至60%-71％的硫酸濃度；最后，將酸中的繼沉淀物進行第三次分離，得到70％左右的硫酸。
該專利實施存在工藝設(shè)備多、工藝流程長；表面看起來節(jié)能，經(jīng)過兩級濃縮三次分離冗長的流程，設(shè)備投資與直接蒸發(fā)濃縮費用不是減少了而是大幅度的增加，工序多、操作費用也多。
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