一種采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法，采用將含酸濃度為20％左右的鈦白廢酸壓入過(guò)濾器，除去微粒懸浮物，經(jīng)過(guò)高壓泵加壓，通過(guò)反滲透裝置，少部分透過(guò)反滲透膜，制成清凈淡水，送到清凈淡水貯罐貯存?zhèn)溆?；大部分留存了硫酸根及其它雜質(zhì)，送到冷卻結(jié)晶槽中，攪拌，使雜質(zhì)充分析出、沉淀，然后將濃縮后的廢酸打入壓濾機(jī)，經(jīng)除雜后的濃廢酸放入循環(huán)槽中，以備再次經(jīng)反滲透處理。當(dāng)含酸濃度達(dá)到40％以上，送到硫酸生產(chǎn)裝置，與濃酸混合增濃除雜后，制取98%濃硫酸。本發(fā)明有效地將鈦白廢酸濃縮到制取98%濃硫酸的濃度，解決了鈦白廢酸回收利用的難題，并具有工藝過(guò)程能耗低、簡(jiǎn)捷、有效、操作穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]自硫酸法鈦白粉生產(chǎn)以來(lái)，環(huán)保中最難解決的是廢酸的有效回用，因?yàn)楹釢舛葹?0%左右的廢酸要占處理廢物的70%。按生產(chǎn)水解液中F值1.9計(jì)算，即I噸二氧化鈦對(duì)應(yīng)1.9噸硫酸，其中有約7成進(jìn)入水解濾液，即折100%的1.33噸硫酸，還有其中因鐵鈦比帶來(lái)的硫酸亞鐵，總的加起來(lái)近1.7噸硫酸根，剩下的3成以洗水進(jìn)入稀廢酸。廢酸的濃縮除雜處理回用或再用一直是行業(yè)內(nèi)揮之不去又接納不了的嚴(yán)重問(wèn)題。為此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直堅(jiān)持不懈地研究廢酸的綜合利用。發(fā)展至今，綜合利用的途徑較多，而應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的有廢酸濃縮法、中和法、因地制宜采用多種方法治理廢酸的方法。
[0003]縱觀國(guó)內(nèi)外硫酸法鈦白粉企業(yè)處理廢酸的方法，采用廢酸濃縮是最主要的方法，國(guó)外一些大型硫酸法鈦白粉企業(yè)都使用濃縮法處理廢酸。廢酸濃縮法就是加熱廢酸，使硫酸濃度增加，然后返回酸解工序。濃縮法可以采用浸沒(méi)燃燒法和真空濃縮法。浸沒(méi)燃燒法為早期的濃縮工藝，工藝過(guò)程為在燃燒室中產(chǎn)生的高溫氣體(1200°C左右)，直接噴入廢酸中，使廢酸的水分蒸發(fā)而起到濃縮廢酸的作用，由于硫酸濃度的提高使溶解在廢酸中的硫酸亞鐵以一水硫酸亞鐵的形式析出，該法濃縮后的硫酸濃度不高，而且設(shè)備腐蝕厲害，前蘇聯(lián)有用此法把廢硫酸濃縮至55%后出售或供生產(chǎn)磷肥使用。真空蒸發(fā)濃縮，根據(jù)其蒸發(fā)強(qiáng)度、濃縮級(jí)數(shù)，分別把20%左右的廢硫酸濃縮至40%、50%、70%甚至90%以上，該法為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外鈦白粉企業(yè)普遍采用的濃縮方法。但是采用加熱法來(lái)濃縮鈦白廢酸存在難以克服的問(wèn)題:(1)能耗高；(2)蒸發(fā)管道易堵塞，運(yùn)行不穩(wěn)定；(3)設(shè)備材質(zhì)要求高，投資大；
[4]操作復(fù)雜，維修困難。所以不適合我國(guó)一些中小型鈦白粉企業(yè)。
[0004]有關(guān)公開(kāi)文獻(xiàn)報(bào)道了一些濃縮鈦白廢酸的新方法，例如:發(fā)明人劉黔蜀等人在發(fā)明專(zhuān)利ZL201210365019.7中公開(kāi)了利用太陽(yáng)能加熱濃縮鈦白廢酸的方法，即利用太陽(yáng)能加熱裝置對(duì)鈦白廢酸進(jìn)行預(yù)加熱，使鈦白廢酸溫度達(dá)到50~90°C，然后將預(yù)加熱后的鈦白廢酸送入配備有電加熱的真空蒸發(fā)槽進(jìn)行濃縮，該方法減少了廢酸濃縮中傳統(tǒng)能源的消耗，降低鈦白廢酸濃縮生產(chǎn)成本，但是太陽(yáng)能不是365天都能用的，所以太陽(yáng)能加熱裝置產(chǎn)生的熱量只是作為真空蒸發(fā)槽的輔助熱源而已。
[0005]但是上述文獻(xiàn)還是沒(méi)能找到一種能耗低、處理方法簡(jiǎn)單、又適用于中小型硫酸法鈦白粉企業(yè)的濃縮鈦白廢酸的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種投資少、處理方法簡(jiǎn)單、占地面積小，采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:用耐腐蝕稀酸泵將含酸濃度為20%左右的鈦白廢酸壓入粗過(guò)濾器和精過(guò)濾器，除去微粒懸浮物后，經(jīng)過(guò)耐腐蝕高壓泵加壓，通過(guò)反滲透裝置，其中少部分透過(guò)反滲透膜，制成清凈淡水，走凈水側(cè)，直接送到清凈淡水貯罐貯存?zhèn)溆?；其中大部分留存了硫酸根及其它雜質(zhì)，因此含硫酸濃度增高，走濃水側(cè)，直接送到冷卻結(jié)晶槽中，同時(shí)輕微攪拌，使雜質(zhì)充分析出、沉淀，然后用耐腐蝕濃酸泵將濃縮后的廢酸打入壓濾機(jī)，除去微粒懸浮雜質(zhì)，經(jīng)除雜后的濃廢酸放入循環(huán)槽中，以備再次經(jīng)反滲透處理；當(dāng)含酸濃度達(dá)到40%以上，就可以送到硫酸生產(chǎn)裝置，與濃酸混合增濃除雜后，再制取98%濃硫酸。
[0008]上述采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法采用的設(shè)備包括:耐腐蝕稀酸泵、粗過(guò)濾器、精過(guò)濾器、耐腐蝕高壓泵、反滲透裝置、清凈淡水貯罐、冷卻結(jié)晶槽、耐腐蝕濃酸泵、壓濾機(jī)、濃酸循環(huán)槽，其中耐腐蝕稀酸泵的出口接到粗過(guò)濾器的進(jìn)口，粗過(guò)濾器設(shè)有排渣口 ；粗過(guò)濾器的出口接到精過(guò)濾器的進(jìn)口，精過(guò)濾器設(shè)有排渣口 ；精過(guò)濾器的出口接到耐腐蝕高壓泵進(jìn)口，耐腐蝕高壓泵出口接到反滲透裝置進(jìn)口，反滲透裝置清水側(cè)出口接到清凈淡水貯罐進(jìn)口 ；反滲透裝置濃水側(cè)出口接到冷卻結(jié)晶槽進(jìn)口，冷卻結(jié)晶槽出口接到耐腐蝕濃酸泵進(jìn)口，耐腐蝕濃酸泵出口接到壓濾機(jī)進(jìn)口，壓濾機(jī)設(shè)有排渣口 ；壓濾機(jī)出口接到濃酸循環(huán)槽進(jìn)口。
[0009]上述采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法適用于硫酸法制取鈦白粉的工藝。
[0010]上述采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法采用的耐腐蝕高壓泵選用耐腐蝕高壓離心泵或高壓酸泵。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步是:
1.工藝過(guò)程能耗低:采用反滲透法濃縮鈦白廢酸，比加熱廢酸，使硫酸濃度增加的方法要節(jié)能得多。
[0012]2.工藝簡(jiǎn)捷、有效:采用反滲透法濃縮鈦白廢酸，工藝過(guò)程簡(jiǎn)捷而有效，為廢酸再制酸打下基礎(chǔ)。
[0013]3.經(jīng)濟(jì)效益顯著:該工藝投資少，回收及利用大量的廢酸，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0014]4.環(huán)境效益顯著:該工藝過(guò)程不產(chǎn)生任何新的危害環(huán)境的有害物質(zhì)，符合“減量化、資源化”原則，環(huán)境效益顯著。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法采用的設(shè)備包括:耐腐蝕稀酸泵1、粗過(guò)濾器2、精過(guò)濾器3、耐腐蝕高壓泵4、反滲透裝置5、清凈淡水貯罐6、冷卻結(jié)晶槽7、耐腐蝕濃酸泵8、壓濾機(jī)9、濃酸循環(huán)槽10。其中耐腐蝕稀酸泵I的出口接到粗過(guò)濾器2的進(jìn)口，粗過(guò)濾器2設(shè)有排渣口 ；粗過(guò)濾器2的出口接到精過(guò)濾器3的進(jìn)口，精過(guò)濾器3設(shè)有排渣口 ；精過(guò)濾器3的出口接到耐腐蝕高壓泵4進(jìn)口，耐腐蝕高壓泵4出口接到反滲透裝置5進(jìn)口，反滲透裝置5清水側(cè)出口接到清凈淡水貯罐6進(jìn)口；反滲透裝置5濃水側(cè)出口接到冷卻結(jié)晶槽7進(jìn)口，冷卻結(jié)晶槽7出口接到耐腐蝕濃酸泵8進(jìn)口，耐腐蝕濃酸泵8出口接到壓濾機(jī)9進(jìn)口，壓濾機(jī)9設(shè)有排渣口 ；壓濾機(jī)9出口接到濃酸循環(huán)槽10進(jìn)口。采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法采用的耐腐蝕高壓泵選用耐腐蝕高壓離心泵或高壓酸泵。
[0017]具體流程如下:用耐腐蝕稀酸泵I將含酸濃度為20%左右的鈦白廢酸壓入粗過(guò)濾器2和精過(guò)濾器3，除去微粒懸浮物后，經(jīng)過(guò)耐腐蝕高壓泵4加壓，通過(guò)反滲透裝置5，其中少部分透過(guò)反滲透膜，制成清凈淡水，走凈水側(cè)，直接送到清凈淡水貯罐6貯存?zhèn)溆茫黄渲写蟛糠至舸媪肆蛩岣捌渌s質(zhì)，因此含硫酸濃度增高，走濃水側(cè)，直接送到冷卻結(jié)晶槽7中，同時(shí)輕微攪拌，使雜質(zhì)充分析出、沉淀，然后用耐腐蝕濃酸泵8將濃縮后的廢酸打入壓濾機(jī)9，除去微粒懸浮雜質(zhì)，經(jīng)除雜后的濃廢酸放入循環(huán)槽10中，以備再次經(jīng)反滲透處理。當(dāng)含酸濃度達(dá)到40%以上，就可以送到硫酸生產(chǎn)裝置，與濃酸混合增濃除雜后，再制取98%濃硫酸。
[0018]實(shí)施例1
用耐腐蝕稀酸泵I將含酸濃度為20%左右的鈦白廢酸壓入粗過(guò)濾器2和精過(guò)濾器3，除去微粒懸浮物后，經(jīng)過(guò)耐腐蝕高壓泵4加壓，通過(guò)反滲透裝置5，其中少部分透過(guò)反滲透膜，制成清凈淡水，走凈水側(cè)，直接送到清凈淡水貯罐6貯存?zhèn)溆?；其中大部分留存了硫酸根及其它雜質(zhì)，因此含硫酸濃度增高，走濃水側(cè)，將含酸濃度達(dá)到30%的鈦白廢酸直接送到冷卻結(jié)晶槽7中，同時(shí)輕微攪拌，使雜質(zhì)充分析出、沉淀，然后用耐腐蝕濃酸泵8將濃縮后的廢酸打入壓濾機(jī)9，除去微粒懸浮雜質(zhì)，經(jīng)除雜后的濃廢酸放入循環(huán)槽10中，以備再次經(jīng)反滲透處理。當(dāng)含酸濃度達(dá)到40%以上，就可以送到硫酸生產(chǎn)裝置，與濃酸混合增濃后，再制取98%濃硫酸。
[0019]實(shí)施例2
用耐腐蝕稀酸泵I將含酸濃度為20%左右的鈦白廢酸壓入粗過(guò)濾器2和精過(guò)濾器3，除去微粒懸浮物后，經(jīng)過(guò)耐腐蝕高壓泵4加壓，通過(guò)反滲透裝置5，其中少部分透過(guò)反滲透膜，制成清凈淡水，走凈水側(cè)，直接送到清凈淡水貯罐6貯存?zhèn)溆?；其中大部分留存了硫酸根及其它雜質(zhì)，因此含硫酸濃度增高，走濃水側(cè)，將含酸濃度達(dá)到40%的鈦白廢酸直接送到冷卻結(jié)晶槽7中，同時(shí)輕微攪拌，使雜質(zhì)充分析出、沉淀，然后用耐腐蝕濃酸泵8將濃縮后的廢酸打入壓濾機(jī)9，除去微粒懸浮雜質(zhì)，經(jīng)除雜后的濃廢酸放入循環(huán)槽10中，然后，就可以送到硫酸生產(chǎn)裝置，與濃酸混合增濃除雜后，再制取98%濃硫酸。
【權(quán)利要求】
1.一種采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法，其特征在于: 采用的設(shè)備包括:耐腐蝕稀酸泵(I)、粗過(guò)濾器(2)、精過(guò)濾器(3)、耐腐蝕高壓泵(4)、反滲透裝置(5)、清凈淡水貯罐(6)、冷卻結(jié)晶槽(7)、耐腐蝕濃酸泵(8)、壓濾機(jī)(9)、濃酸循環(huán)槽(10 )，其中耐腐蝕稀酸泵(I)的出口接到粗過(guò)濾器(2 )的進(jìn)口，粗過(guò)濾器(2 )設(shè)有排渣口 ；粗過(guò)濾器(2)的出口接到精過(guò)濾器(3)的進(jìn)口，精過(guò)濾器(3)設(shè)有排渣口 ；精過(guò)濾器(3)的出口接到耐腐蝕高壓泵(4)進(jìn)口，耐腐蝕高壓泵(4)出口接到反滲透裝置(5)進(jìn)口，反滲透裝置(5)清水側(cè)出口接到清凈淡水貯罐(6)進(jìn)口 ；反滲透裝置(5)濃水側(cè)出口接到冷卻結(jié)晶槽(7)進(jìn)口，冷卻結(jié)晶槽(7)出口接到耐腐蝕濃酸泵(8)進(jìn)口，耐腐蝕濃酸泵(8)出口接到壓濾機(jī)(9)進(jìn)口，壓濾機(jī)(9)設(shè)有排渣口 ；壓濾機(jī)(9)出口接到濃酸循環(huán)槽(10)進(jìn)口 ； 具體流程如下:用耐腐蝕稀酸泵(I)將含酸濃度為20%左右的鈦白廢酸壓入粗過(guò)濾器(2 )和精過(guò)濾器(3 )，除去微粒懸浮物后，經(jīng)過(guò)耐腐蝕高壓泵(4 )加壓，通過(guò)反滲透裝置(5 )，其中少部分透過(guò)反滲透膜，制成清凈淡水，走凈水側(cè)，直接送到清凈淡水貯罐(6 )貯存?zhèn)溆?；其中大部分留存了硫酸根及其它雜質(zhì)，因此含硫酸濃度增高，走濃水側(cè)，直接送到冷卻結(jié)晶槽(7)中，同時(shí)輕微攪拌，使雜質(zhì)充分析出、沉淀，然后用耐腐蝕濃酸泵(8)將濃縮后的廢酸打入壓濾機(jī)(9)，除去微粒懸浮雜質(zhì)，經(jīng)除雜后的濃廢酸放入循環(huán)槽(10)中，以備再次經(jīng)反滲透處理；當(dāng)含酸濃度達(dá)到40%以上，就可以送到硫酸生產(chǎn)裝置，與濃酸混合增濃除雜后，再制取98%濃硫酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法，其特征在于:適用于硫酸法制取鈦白粉的工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用反滲透法濃縮鈦白廢酸的方法，其特征在于:采用的耐腐蝕高壓泵(4)選用耐腐蝕高壓離心泵或高壓酸泵。
【文檔編號(hào)】C01B17/88GK104176714SQ201410412815
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】鈕德明 申請(qǐng)人:鈕德明