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硫酸法钛白粉废酸的治理与利用(二)

来源:www.shhaoluo.com日期:2020-04-15

4、生产铁系颜料
  由于废酸中除含有硫酸外,还含有硫酸亚铁。利用废酸与废铁皮、铁屑反应,可以得到硫酸亚铁溶液,然后以此溶液作为原料生产氧化铁黑、铁红等铁系颜料。废酸用废铁皮还原制备硫酸亚铁的工艺,其化学原理为

  TiOSO4+Fe→FeSO4+Ti2(SO4)3(4)

  H2SO4+Fe→FeSO4+H2O(5)

  氧化铁黑(Fe3O4)是把硫酸亚铁溶液与过量纯碱在一起用水蒸气加热(95℃),然后过滤、水洗、烘干、粉碎后制得。氧化铁红(Fe2O3)生产最简朴的方法是将硫酸亚铁先烘干,脱水生成FeSO4·H2O,然后在800℃下煅烧生成粗氧化铁红,经粉碎、干燥、再粉碎即为成品,废气中SO3可回收用于制硫酸,该法煅烧温度很主要,温度偏低色相带黄相、偏高带蓝相。

  废酸综合利用的新方法

  膜分离法

  1压膜蒸馏法
  在膜分离过程中,减压膜蒸馏兼有渗透气化法和膜蒸馏法的优点。将含酸浓度为20%左右的钛白废酸通过减压膜直接浓缩,只能浓缩到31%~32%。在压膜蒸馏浓缩过程中,钛白水解废酸中的可溶钛对其影响不大,而最主要的影响因素为亚铁。硫酸亚铁在膜面的结晶是造成膜湿化的主要原因。如要将废酸膜蒸馏浓缩到60%以上,则必须先除去硫酸亚铁,使废酸中的[Fe2+]<1g/L。李潜等人就做了应用减压膜蒸馏法浓缩钛白废酸的实验,结果表明,18%左右的废酸通过减压膜蒸馏直接浓缩,其浓度只能达到31%~32%,考察的最主要干扰因素为亚铁。国内有些厂采用传统的薄膜蒸发装置将水解废酸浓缩,然后制取普钙肥料,但存在产品销路不广,且浓缩过程中析出硫酸盐、工艺不畅、处理能力低等问题,限制了该方法的应用和推广。

  2分散渗析法
  采用无机膜微滤回收废酸中水合二氧化钛悬浮物使废酸澄清,再以离子交换膜分散渗析技术分离硫酸和硫酸亚铁等盐类,从而得到较纯净的硫酸,浓缩后返用。这样将实现硫酸的循环利用,减少情况污染,解决废酸的综合利用问题。分散渗析法关键是利用阴离子交换膜H+与金属离子的选择透过性不同实现酸与盐的分离。但该法所得酸回收率低,产品酸浓度低,且含有一定量的杂质硫酸亚铁盐等,限制了回收硫酸的直接利用和进一步的浓缩处理回用,目前仍处于研究阶段。

  3萃取法
  萃取法是用一种可选择性的萃取硫酸,而铁等杂质离子不被萃取的有机萃取剂与料液充分打仗,使硫酸进入有机相,从而达到酸盐分离的目的。李潜等人研究了用三异辛胺作萃取剂、H2O作反萃取剂从钛白水解废酸中萃取回收硫酸的工艺,考察了萃取剂浓度、相调节剂浓度、相比及温度对萃取和反萃取的影响,并进行了模拟实验。结果表明,在选定的实验条件下料液酸浓度为146.02g/L,硫酸回收率可达91.81%,产品酸浓度为119.73g/L。
  萃取法是一种非常有效的酸盐分离方法,它具有平衡速度快,分离效果好,处理能力大,酸回收率高,产品浓度、纯度高,以及易于实现自动控制等优点,是一种极具发展远景的废酸的处理方法,但该法回收酸的成本太高。

硫酸法钛白粉废酸的治理与利用

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