申請日2016.05.26
公開(公告)日2016.09.21
IPC分類號C02F1/44; C02F101/20
摘要
本發明涉及一種氯化法鈦白粉工藝中的副產物的處理方法，具體公開了一種氯化法鈦白粉后處理廢水綜合利用方法，其特征在于采用多次膜處理技術對后處理廢水進行處理，最后得到溶質含量大于12%(質量濃度)的氯化鈉溶液，再將所得氯化鈉溶液作為氯堿生產工藝的生產原料。本發明的優點在于：1)處理速率快;2)不需要對后處理廢水進行蒸發結晶，節省大量能源;3)最后所得氯化鈉溶液作為氯堿工藝的生產原料，實現氯化法鈦白粉工藝與氯堿工藝的有機結合。
摘要附圖
權利要求書
1.氯化法鈦白粉后處理廢水綜合利用方法，包括以下步驟：
A、使用超濾膜對后處理廢水進行過濾，分離后處理廢水中的固體，得到一次濾液和反沖洗渣漿;
B、使用納濾膜對一次濾液進行過濾，分離高價(≥+2價)金屬陽離子，得到含高價(≥+2價)金屬陽離子的濃水與二次濾液;
C、二次濾液通過反滲透法分離出部分去離子水，得到反滲透濃液;
D、使用膜濃縮法將反滲透濃液繼續濃縮至氯化鈉濃度大于12%(質量濃度)，得到氯化鈉溶液和去離子水，將氯化鈉溶液送氯堿系統鹽水工序重飽和后使用。
2.根據權利要求1所述的氯化法鈦白粉后處理廢水綜合利用方法，其特征在于：將所述步驟B中含高價(≥+2價)金屬陽離子的濃水與氯化法鈦白粉工藝氯化工段產生的氯化鈦渣濾液進行混合處理。
3.根據權利要求1所述的氯化法鈦白粉后處理廢水綜合利用方法，其特征在于：將步驟C中反滲透法分離出的去離子水和步驟D中膜濃縮法分離出的去離子水回收用于氯化法鈦白粉后處理的配漿工序。
4.根據權利要求1～3任一權利要求所述的氯化法鈦白粉后處理廢水綜合利用方法，其特征在于：將所述步驟A中的反沖洗渣漿，去洗滌氯化工段產生的氯化鈦渣。
說明書
氯化法鈦白粉后處理廢水綜合利用方法
技術領域
本發明涉及一種氯化法鈦白粉生產工藝，尤其是一種氯化法鈦白粉生產中產生的副產物的處理方法。
背景技術
目前，生產二氧化鈦的方法主要有硫酸法和氯化法。由于硫酸法的流程長，污染嚴重，產品質量差而逐步被氯化法取代。
在目前的氯化法鈦白粉生產中，其主要的流程為：
a、將鈦原料(如：高鈦渣)與還原劑(如：石油焦)均勻混合后送入氯化爐中，通入氯氣在800℃～1000℃溫度下進行沸騰氯化;
b、對氯化后得到的粗制四氯化鈦進行分離提純除去鎂、鐵、硅和釩等雜質，得到精制四氯化鈦;
c、制得的精制四氯化鈦液體進行預熱蒸發轉化為氣相，并預熱至300℃～500℃;并于此同時在氣相四氯化鈦加入少量的晶型轉化劑(如：三氯化鋁)混合進入氧化爐與被預熱到1300℃以上的氧氣在氧化爐迅速混合，在1300℃～1800℃溫度下，小于0.1秒內進行氧化反應生成固相二氧化鈦;
d、然后迅速將二氧化鈦固體粉末移出反應區并使反應熱迅速移去;
e、將氧化爐內反應得到的氯氣經過濾器分離出來返回氯化爐，同步經過濾器收集的二氧化鈦顆粒粉末并打漿成液體，送后處理工序制成金紅石型鈦白粉成品。
氯化法鈦白粉后處理廢水中主要含有1.5%(質量濃度)氯化鈉，還含有微量的二氧化鈦、六偏鋁酸鈉、偏鋁酸鈉、硅酸鈉等。直接排放到環境中會對環境造成污染。
目前，行業內通常采用的處理方法為：1)建立大型露天沉淀池，將廢水收集后倒入沉淀池中，利用自然蒸發，蒸發后產生的廢渣定期人工清理，匯集后堆放。2)用貯槽收集后處理廢水，采用反滲透技術，將含鹽1.5%(質量濃度)的溶液濃縮到4.5%(質量濃度)左右，送蒸發系統蒸發結晶，結晶物主要為氯化鈉固體，匯集后堆放或銷售，蒸汽冷凝液和反滲透液混合后回用。然而兩種方法均存在一定的缺陷，對于方法1，露天沉淀池占地面積非常大，對場地要求很高，因此采用該方法有很大的局限性;并且由于自然蒸發速率很慢，使得該方法實質上是長期將大量后處理廢水堆放在沉淀池中，在雨水季節，大量雨水甚至可能導致廢水溢流出沉淀池，對周圍環境造成污染。對于方法2，快速蒸發結晶雖然能快速處理廢水，但需要消耗大量的能源，廢水的處理成本高;且方法1和方法2均沒有使后處理廢水資源得到充分利用。
發明內容
現有技術均采用蒸發結晶法對后處理廢水進行處理，本發明旨在提出一種可以省去對后處理廢水進行蒸發結晶步驟的氯化法鈦白粉后處理廢水綜合利用方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：
A、使用超濾膜對后處理廢水進行過濾，分離后處理廢水中的固體，得到一次濾液和反沖洗渣漿;
B、使用納濾膜對一次濾液進行過濾，分離高價(≥+2價)金屬陽離子，得到含高價(≥+2價)金屬陽離子的濃水與二次濾液;
C、二次濾液通過反滲透法分離出部分去離子水，得到反滲透濃液;
D、使用膜濃縮法將反滲透濃液繼續濃縮至氯化鈉濃度大于12%(質量濃度)，得到氯化鈉溶液和去離子水，將氯化鈉溶液送氯堿系統鹽水工序重飽和使用。
由于氯化法鈦白粉后處理廢水中含有大量的氯化鈉，若能將其用作為氯堿生產工藝的氯堿生產原料將是寶貴的資源，但是由于后處理廢水中含有大量的重金屬離子，若要用于氯堿工藝，必須先將重金屬離子除去。本發明設計了一種多次膜處理技術，以除去后處理廢水中的細小顆粒和重金屬離子，并提高其中的氯化鈉的濃度，以使得處理后的后處理廢水可作為生產氯堿的原料。本發明實際上是將后處理廢水經膜處理后的溶液直接與氯堿工藝相連，避免了現有技術中對后處理廢水進行蒸發結晶的步驟，減少副產資源和能源的消耗。本發明的技術方案特別適于氯化法鈦白粉與氯堿的聯合生產。
作為本發明的進一步改進，將所述步驟B中含高價(≥+2價)金屬陽離子的濃水與氯化法鈦白粉氯化工段產生的氯化鈦渣濾液進行混合處理。業內目前在對氯化鈦渣進行處理時，常采用將氯化鈦渣中的金屬氯化物溶解在稀鹽酸溶液中，然后對溶液進行過濾，所得濾液中含有大量重金屬元素，此時可加入氧化鈣或氫氧化鈉等堿性物質使其中重金屬離子析出后，采用過濾或蒸發結晶以產生濾渣的方法對重金屬離子進行處理。
由于濃水中含有較多的重金屬離子，若將其直接排放到環境中將會污染環境，而氯化鈦渣濾液水中本身即含有大量的重金屬離子，可以在對氯化鈦渣濾液水進行處理之前，把所述B步驟中的含重金屬離子的濃水混入其中一并進行處理，以避免含重金屬離子的濃液的排放。
作為本發明的進一步改進，將步驟C中反滲透法分離出的去離子水和步驟D中膜濃縮法分離出的去離子水回收用于氯化法鈦白粉后處理的配漿工序。鈦白粉配漿工序需要消耗大量的去離子水，將去離子水用于配漿工序以實現資源的充分利用。
作為本發明的進一步改進，將所述步驟A中的反沖洗渣漿去洗滌氯化工段產生的氯化鈦渣，以實現資源的充分利用。
本發明的有益效果是：1)處理速率快，避免后處理廢水長期露天放置而對周圍環境造成污染;2)不需要對后處理廢水進行蒸發結晶，節省大量能源;3)處理后所得氯化鈉溶液作為氯堿生產工藝的生產原料，實現氯化法鈦白粉工藝與氯堿工藝的有機結合。
