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废硫酸-钛白粉生产废物的处理--硫酸法
发布时间：
2022-11-29 17:43
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。[next]
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。[next]
(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。
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。
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。
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