硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用膜疏散设备

2021-05-22 14:18:13 mojishu 161

膜疏散设备膜疏散设备

膜疏散设备

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发生的废酸与白水,其特征在于,所述回用系统包罗:

废酸处置系统,用于对一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得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;

酸水处置系统,用于对一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得用于作为酸解浸取系统的增补水的第一清液和用于作为聚铁系统原料的第一浓液;

预洗白水处置系统,用于对一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得用于作为酸解浸取系统的增补水的第二清液和用于作为聚铁系统原料的第二浓液;

一洗白水处置系统,用于对一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得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.凭据权利要求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,

所述废酸处置系统包罗依次连接的预处置单元、煅烧尾气单元、膜处置单元和蒸发单元;

所述预处置单元用于去除所述一洗板框过滤发生的废酸中的粉体,获得第四清液;

所述煅烧尾气单元用于对所述第四清液进行喷淋浓缩;

所述膜处置单元用于对浓缩后的所述第四清液进行过滤处置,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置后的所述第四清液进行蒸发处置,获得一水硫酸亚铁、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.凭据权利要求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,还包罗:

废酸膜处置系统,用于对所述一洗板框发生的一部门废酸进行粉体去除,获得用于作为聚铁系统原料的清液。

4.凭据权利要求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,

所述酸水处置系统包罗依次连接的酸水膜过滤单元和酸水膜疏散单元,所述酸水膜过滤单元用于去除所述酸水中的粉体,所述酸水膜疏散单元用于对去除粉体后的酸水清液进行离子疏散,获得所述第一清液和所述第一浓液;

所述预洗白水处置系统包罗依次连接的预洗白水膜过滤单元和预洗白水膜疏散单元,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,所述预洗白水膜疏散单元用于对去除粉体后的预洗白水清液进行离子疏散,获得所述第二清液和所述第二浓液;

所述一洗白水处置系统包罗依次连接的一洗白水膜过滤单元和一洗白水膜疏散单元,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,所述一洗白水膜疏散单元用于对去除粉体后的一洗白水清液进行离子疏散,获得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要领,其特征在于,包罗:

将一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得一水硫酸亚铁、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;

将一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得第一清液和第一浓液,并将所述第一清液送入酸解浸取系统作为所述酸解浸取系统的增补水,将所述第一浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得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增补水,将所述第二浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得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.凭据权利要求5所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用要领,其特征在于,所述将一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水具体包罗:

将一洗板框过滤发生的废酸进行预处置,去除所述废酸中的粉体,获得第四清液,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

接纳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;

将过滤处置后的所述第四清液进行蒸发处置,获得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增补水。

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

对所述一洗板框过滤发生的一部门废酸进行固液疏散,去除废酸中的粉体,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

将发生的第五清液送入聚铁系统制备聚铁。

8.凭据权利要求5所述的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用要领,其特征在于,所述将一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得第一清液和第一浓液具体包罗:

将一洗板框预洗发生的酸水进行固液疏散,去除酸水中的粉体,获得酸水清液;

将固液疏散发生的酸水清液进行离子疏散,获得所述第一清液和所述第一浓液;

所述将一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得第二清液和第二浓液具体包罗:

将一洗板框预洗发生的预洗白水进行固液疏散,去除预洗白水中的粉体,获得预洗白水清液;

将固液疏散发生的预洗白水清液进行离子疏散,获得所述第二清液和所述第二浓液;

所述将一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得第三清液和第三浓液具体包罗:

将一洗板框水洗发生的一洗白水进行固液疏散,去除一洗白水中的粉体,获得一洗白水清液;

将固液疏散发生的一洗白水清液进行离子疏散,获得所述第三清液和所述第三浓液。

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

将所述酸水进行固液疏散发生的粉体、所述预洗白水进行固液疏散发生的粉体以及所述一洗白水进行固液疏散发生的粉体返回一洗板框进行水洗。

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

所述第一清液中铁离子含量小于5000ppm,所述第一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要领及系统

技术领域

本发现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要领及系统。

配景技术

我国现阶段生产钛白粉主要接纳的是硫酸法。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,治理用度高。尤其是偏钛酸制备发生的废酸(生产1吨钛白粉产物,发生4~7t废酸)和偏钛酸制备完成后的净化处置;而且传统的水洗工序接纳板框洗涤工艺,会发生大量的洗涤白水(生产1吨钛白粉产物,发生20~30t白水),白水中主要含有偏钛酸、硫酸和硫酸亚铁。

目前,对于白水的通例处置方式是中和处置后与全厂其他工段的废水汇合后统一处置,造成大量的粉体产物流失,其中的硫酸和铁也无法有效利用,而且会发生大量红黄石膏。为了响应情况治理要求,同时提高企业竞争力,针对废酸和白水的处置,钛白粉行业内都迫切需要找到一种经济有效的技术方案。

发现内容

本发现的目的是提供一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用要领及系统,可降低水洗历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。

本发现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,用于回用板框系统发生的废酸与白水,所述回用系统包罗:

废酸处置系统,用于对一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得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;

酸水处置系统,用于对一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得用于作为酸解浸取系统的增补水的第一清液和用于作为聚铁系统原料的第一浓液;

预洗白水处置系统,用于对一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得用于作为酸解浸取系统的增补水的第二清液和用于作为聚铁系统原料的第二浓液;

一洗白水处置系统,用于对一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得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,所述废酸处置系统包罗依次连接的预处置单元、煅烧尾气单元、膜处置单元和蒸发单元;

所述预处置单元用于去除所述一洗板框过滤发生的废酸中的粉体,获得第四清液;

所述煅烧尾气单元用于对所述第四清液进行喷淋浓缩;

所述膜处置单元用于对浓缩后的所述第四清液进行过滤处置,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置后的所述第四清液进行蒸发处置,获得一水硫酸亚铁、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,还包罗:

废酸膜处置系统,用于对所述一洗板框发生的一部门废酸进行粉体去除,获得用于作为聚铁系统原料的清液。

进一步地,所述酸水处置系统包罗依次连接的酸水膜过滤单元和酸水膜疏散单元,所述酸水膜过滤单元用于去除所述酸水中的粉体,所述酸水膜疏散单元用于对去除粉体后的酸水清液进行离子疏散,获得所述第一清液和所述第一浓液;

所述预洗白水处置系统包罗依次连接的预洗白水膜过滤单元和预洗白水膜疏散单元,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,所述预洗白水膜疏散单元用于对去除粉体后的预洗白水清液进行离子疏散,获得所述第二清液和所述第二浓液;

所述一洗白水处置系统包罗依次连接的一洗白水膜过滤单元和一洗白水膜疏散单元,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,所述一洗白水膜疏散单元用于对去除粉体后的一洗白水清液进行离子疏散,获得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要领,包罗:

将一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得一水硫酸亚铁、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;

将一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得第一清液和第一浓液,并将所述第一清液送入酸解浸取系统作为所述酸解浸取系统的增补水,将所述第一浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得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增补水,将所述第二浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得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发生的废酸进行处置,获得一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水具体包罗:

将一洗板框过滤发生的废酸进行预处置,去除所述废酸中的粉体,获得第四清液,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

接纳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;

将过滤处置后的所述第四清液进行蒸发处置,获得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增补水。

进一步地,还包罗:

对所述一洗板框过滤发生的一部门废酸进行固液疏散,去除废酸中的粉体,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

将发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发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得第一清液和第一浓液具体包罗:

将一洗板框预洗发生的酸水进行固液疏散,去除酸水中的粉体,获得酸水清液;

将固液疏散发生的酸水清液进行离子疏散,获得所述第一清液和所述第一浓液;

所述将一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得第二清液和第二浓液具体包罗:

将一洗板框预洗发生的预洗白水进行固液疏散,去除预洗白水中的粉体,获得预洗白水清液;

将固液疏散发生的预洗白水清液进行离子疏散,获得所述第二清液和所述第二浓液;

所述将一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得第三清液和第三浓液具体包罗:

将一洗板框水洗发生的一洗白水进行固液疏散,去除一洗白水中的粉体,获得一洗白水清液;

将固液疏散发生的一洗白水清液进行离子疏散,获得所述第三清液和所述第三浓液。

进一步地,还包罗:

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

进一步地,所述第一清液中铁离子含量小于5000ppm,所述第一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。

通过本发现提供的一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用要领及系统,能够带来以下有益效果:

(1)为了提高钛白粉接纳率,降低水洗耗水,提高水洗水的循环利用率,本发现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要领及系统,通过废酸处置系统、酸水处置系统、预洗白水处置系统和一洗白水处置系统划分对一洗板框发生的废酸、酸水、预洗水和一洗白水进行处置,可截留废酸和白水中的粉体,实现了水洗历程粉体产物零流失,而且发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,无需中和处置,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,剩余部门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置单元接纳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)本发现废酸处置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)本发现废酸处置系统中膜处置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)本发现中增加了废酸膜处置系统,可以使废酸分为两部门进行处置,增加了废酸回用的效率;

(6)本发现中废酸处置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)本发现中预洗发生的水分为酸水和预洗白水两个部门,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纷歧样,区分两者废水是为了方便确定过滤设备和疏散设备化洗周期,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酸水是由一洗板框疏散废酸后预洗获得的,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,对于膜疏散单元来说离开处置比混淆处置可以获得更高的接纳率;

(8)本发现中酸水、预洗白水和一洗白水离开处置是为了维持系统内的酸平衡,由于钛白粉水洗及格料的酸度要求不高于3%(及格料酸度高于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增补水,直接经膜疏散处置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发生的一洗白水可以经处置后继续回用作为水洗水增补水;

(9)本发现中酸水和预洗白水经处置后发生的清液进入酸解浸取系统,从而使酸解浸取系统无需特别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要领及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发现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是本发现一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用要领的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发现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现的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发现的一些实施例,对于本事域普通技术人员来讲,在不支付缔造性劳动的前提下,还可以凭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,各图中只示意性地体现出了与本发现相关的部门,它们并不代表其作为产物的实际结构。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效的部件,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”不仅体现“仅此一个”,也可以体现“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,而且包罗这些组合。

在本文中,需要说明的是,除非另有明确的划定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是牢固连接,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。对于本事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现中的具体寄义。

另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或体现相对重要性。

本发现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,包罗废酸处置系统、酸水处置系统、预洗白水处置系统和一洗白水处置系统,废酸处置系统包罗依次连接的预处置单元、煅烧尾气单元、膜处置单元和蒸发单元,用于对一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得一水硫酸亚铁、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。

酸水处置系统包罗依次连接的酸水膜过滤单元和酸水膜疏散单元,用于对一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得用于作为酸解浸取系统的增补水的第一清液和用于作为聚铁系统原料的第一浓液。

预洗白水处置系统包罗依次连接的预洗白水膜过滤单元和预洗白水膜疏散单元,用于对一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得用于作为酸解浸取系统的增补水的第二清液和用于作为聚铁系统原料的第二浓液。

一洗白水处置系统包罗依次连接的一洗白水膜过滤单元和一洗白水膜疏散单元,用于对一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得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罗酸解、水解、水洗和后处置等工序,本发现的回用系统主要接纳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发生的废酸和白水。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。

在水洗工序中会发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,造成严重的情况污染问题。

水解料经一洗板框过滤后会发生废酸,经一洗板框预洗后会发生酸水和预洗白水,经一洗板框水洗后会发生一洗白水。废酸处置系统主要用于对一洗板框过滤发生的废酸进行处置,以获得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。

废酸处置系统中的预处置单元用于去除一洗板框过滤发生的废酸中的粉体,获得第四清液;煅烧尾气单元用于对第四清液进行喷淋浓缩;膜处置单元用于对浓缩后的第四清液进行过滤处置,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置后的第四清液进行蒸发处置,获得一水硫酸亚铁、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。

偏钛酸制备完成后获得水解料,水解料经一洗板框过滤后发生废酸,废酸进入预处置单元去除粉体后,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,进入膜处置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,蒸发单元发生的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,蒸发单元发生的70酸需和从外界加入的98酸混淆成87酸,然后进入酸解工段,作为酸解工段的酸解酸。蒸发单元发生的一水硫酸亚铁可以直接售卖或作为聚铁生产的铁源;蒸发单元发生的冷凝水可返回给一洗板框,做预洗水和一洗水的增补水。

由于一洗板框过滤发生的废酸较多,如将废酸全部经过废酸处置系统处置获得70酸,则70酸的产出量远大于酸解工段所需的酸解酸,因此,本发现的接纳系统还包罗废酸膜处置系统,一洗板框过滤发生的废酸一部门送入废酸处置系统进行处置,另一部门送入废酸膜处置系统进行过滤处置,去除粉体后的清液进入聚铁系统做聚铁。

酸水处置系统主要用于对一洗板框发生的酸水进行过滤和疏散处置,酸水处置系统中的酸水膜过滤单元用于去除酸水中的粉体,酸水膜疏散单元用于对去除粉体后的酸水清液进行离子疏散,拦截酸水清液中的硫酸亚铁,获得第一清液和第一浓液,第一清液可作为酸解浸取系统的增补水,回用至酸解工段替换酸解浸取系统的反渗透浓水;第一浓液可去聚铁系统做聚铁。

预洗白水处置系统主要用于对一洗板框发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,预洗白水处置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,预洗白水膜疏散单元用于对去除粉体后的预洗白水清液进行离子疏散,获得第二清液和第二浓液,第二清液可作为酸解浸取系统的增补水,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。

一洗白水处置系统主要用于对一洗板框发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,一洗白水处置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,一洗白水膜疏散单元用于对去除粉体后的一洗白水清液进行离子疏散,获得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,增补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第一次预洗水。

在接纳硫酸法生产钛白粉时,使用本发现的回用系统后,水解料经一洗板框过滤发生废酸后,先用一洗白水处置系统发生的第三浓液对一洗板框进行预洗,预洗时会发生酸水进入酸水处置系统进行过滤和疏散处置,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,此时会发生预洗白水进入预洗白水处置系统进行过滤和疏散处置,最后接纳脱盐水洗涤板框发生的一洗白水进入一洗白水处置系统进行过滤和疏散处置。

通过废酸处置系统、酸水处置系统、预洗白水处置系统和一洗白水处置系统划分对一洗板框发生的废酸、酸水、预洗水和一洗白水进行处置,可截留废酸和白水中的粉体,降低粉体产物流失,提高钛白粉接纳率,而且发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,且整个工艺历程无酸性废水排放,无需中和处置,也不会对情况造成污染。

本实施例中,预处置单元、膜处置单元和膜过滤单元主要用于拦截固体实现固液疏散,膜疏散单元主要用于拦截硫酸亚铁离子。

接纳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门:蒸发单元发生的冷凝水、一洗白水处置系统发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门:蒸发单元发生的70酸、系统外增补的98酸。

酸解浸取系统的增补水来自两部门:酸水处置系统发生的第一清液、预洗白水处置系统发生的第二清液。

聚铁系统所需的原料来自三部门:废酸膜处置系统发生的清液、酸水处置系统发生的第一浓液、预洗白水处置系统发生的第二浓液。

本实施例中的预处置单元、膜处置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%。

酸水膜疏散单元的酸水接纳率大于20%(酸水膜疏散单元发生的第一清液比酸水膜过滤单元清液大于20%),产出第一清液中铁离子含量<5000ppm,产出第一浓液中铁离子>50000ppm。

预洗白水膜疏散单元的预洗白水接纳率大于80%(预洗白水膜疏散单元发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。

一洗白水膜疏散单元的一洗白水接纳率大于80%(一洗白水膜疏散单元发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门,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疏散单元处置后,所得清水套用于二洗板框系统。

板框洗涤与一洗白水膜疏散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,即发生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%。

本发现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要领的具体实施例,如图2所示,包罗:

将一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得一水硫酸亚铁和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;

将一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得第一清液和第一浓液,并将第一清液送入酸解浸取系统作为酸解浸取系统的增补水,将第一浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得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增补水,将第二浓液送入聚铁系统制备聚铁;

将一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得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,预洗水指包罗预洗发生酸水和预洗白水的那部门水。

本实施例中,上述各个步骤之间的先后顺序可凭据实际处置逻辑进行交换,上述步骤的撰写顺序并不组成对各步骤的先后顺序的限定。

其中,将一洗板框过滤发生的废酸进行处置,获得一水硫酸亚铁、70酸和冷凝水具体包罗:

将一洗板框过滤发生的废酸进行预处置,去除废酸中的粉体,获得第四清液,将截留的粉体送入一洗板框继续水洗;

接纳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;

将过滤处置后的第四清液进行蒸发处置,获得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,将蒸发处置发生的冷凝水送入一洗板框作为预洗水和一洗水的增补水。

其中,还包罗:

对一洗板框过滤发生的一部门废酸进行固液疏散,去除废酸中的粉体,并将粉体返回一洗板框进行水洗;

将发生的第五清液送入聚铁系统制备聚铁。

其中,将一洗板框预洗发生的酸水进行过滤和疏散处置,获得第一清液和第一浓液具体包罗:

将一洗板框预洗发生的酸水进行固液疏散,去除酸水中的粉体,获得酸水清液;

将固液疏散发生的酸水清液进行离子疏散,获得第一清液和第一浓液;

将一洗板框预洗发生的预洗白水进行过滤和疏散处置,获得第二清液和第二浓液具体包罗:

将一洗板框预洗发生的预洗白水进行固液疏散,去除预洗白水中的粉体,获得预洗白水清液;

将固液疏散发生的预洗白水清液进行离子疏散,获得第二清液和第二浓液;

将一洗板框水洗发生的一洗白水进行过滤和疏散处置,获得第三清液和第三浓液具体包罗:

将一洗板框水洗发生的一洗白水进行固液疏散,去除一洗白水中的粉体,获得一洗白水清液;

将固液疏散发生的一洗白水清液进行离子疏散,获得第三清液和第三浓液。

酸水进行固液疏散发生的粉体、预洗白水进行固液疏散发生的粉体以及一洗白水进行固液疏散发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,接纳外加晶种水解方式制备偏钛酸。

水解料经一洗板框过滤后发生的废酸中的约85%进入废酸处置系统,经过预处置单元、煅烧尾气单元、膜处置单元和蒸发单元处置后,废酸处置系统发生约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发生的废酸中的约15%进入废酸膜处置系统,经废酸膜处置系统处置后,发生约7%的粉体浆料和约93%的清液。

一洗板框预洗发生的酸水进入酸水处置系统,经过膜过滤单元、膜疏散单元处置后,膜过滤单元发生约3%的粉体浆料,膜疏散单元发生约22%的第一清液和约75%的第一浓液。

一洗板框预洗发生的预洗白水进入预洗白水处置系统,经过膜过滤单元、膜疏散单元的处置后,膜过滤单元发生约2%的粉体浆料,膜疏散单元发生约81%的第二清液和约17%的第二浓液。

一洗板框水洗发生的一洗白水进入一洗白水处置系统,经过膜过滤单元、膜疏散单元的处置后,膜过滤单元发生约1%的粉体浆料,膜疏散单元发生约88%的第三清液和约11%的第三浓液。 


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