[发明专利]一种应用于偏钛酸洗涤工段的装置及方法

权利要求书

1.一种应用于偏钛酸水洗工段的装置，其特征在于：采用复数级套洗方式，将后级清液用作于前级洗涤用水，所述装置包括废酸回收膜分离系统和偏钛酸洗涤膜分离系统，其中废酸回收膜分离系统包括废酸储罐、废酸回收膜分离装置、废酸循环泵；偏钛酸洗涤膜分离系统包括物料储罐、搅拌器、偏钛酸水洗液循环泵和偏钛酸洗涤膜分离装置；所述应用于偏钛酸水洗工段的装置还包括过滤机和打浆池，所述过滤机上通过管道连接有废酸储罐，所述打浆池通过管道连接在偏钛酸浆料输送泵的一端，所述打浆池上还安装有循环水进入的循环水管道，所述废酸储罐上还通过管道连接一废酸回收膜分离装置，所述废酸回收膜分离装置还安装有硫酸后续处理的管道，所述废酸储罐的底端还通过管道连接一废酸循环泵的进口端，废酸循环泵的出口端还通过管道与废酸回收膜分离装置相连接，所述偏钛酸浆料输送泵的另一端连接有一储罐，所述储罐内安装有一搅拌器，所述储罐的底部通过管道连接偏钛酸水洗液循环泵的进口端，偏钛酸水洗液循环泵的出口端通过管道连接偏钛酸洗涤膜分离装置，所述偏钛酸洗涤膜分离装置通过管道连接在储罐上，所述储罐上还安装有连接到洗涤后偏钛酸浆液后续干燥工段的管道，所述偏钛酸洗涤膜分离装置上还安装有循环水进入的循环水管道，所述偏钛酸洗涤膜分离装置上还连接有硫酸后续处理管道和废水处理管道，所述储罐上还安装有还原剂输入的管道，所述废酸储罐中回收的偏钛酸浓液经过管道再次进入所述过滤机。

2.根据权利要求1所述的应用于偏钛酸水洗工段的装置，其特征在于：过滤机为压滤机、加压叶滤机或真空叶滤机。

3.一种利用权利要求1或2所述的装置应用偏钛酸水洗工段的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

A：将水解后的偏钛酸浆料先进入过滤机，除去含有22%-25%硫酸的废酸液后变成偏钛酸滤饼，所述偏钛酸滤饼进入到打浆池加水至设定比例进行打浆；

B：打浆后的偏钛酸由偏钛酸浆料输送泵引入偏钛酸洗涤膜分离系统进行浓缩洗涤，具体的洗涤过程为：打浆后的偏钛酸首先进入物料储罐，由偏钛酸水洗液循环泵提供分离的压力以及错流动力，打浆后的偏钛酸在偏钛酸洗涤膜分离装置中进行浓缩至设定浓度；向储罐进水稀释至设定浓度，再进行浓缩；重复上述两个步骤进行水洗过程，直至偏钛酸浆料中金属离子浓度在许可范围内；

C：采用复数级套洗方式具体级数为2级或2级以上，将后级水洗清液用于前级洗涤水，后级水洗加入纯水，套洗级数越多用水量越少；

D：水洗过程中可用于前级套洗的清液出水分别进入清液储罐，经泵打入物料储罐，作为洗涤用水洗涤前级偏钛酸浆料；

E：多级套洗过程中需在适当级数加入硫酸和还原剂，防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺形成Fe(OH)₃颗粒夹杂在偏钛酸浆料中无法除去；

F：洗涤合格后的偏钛酸浓液进入后续干燥工段；

G：从过滤机滤出的废硫酸含有少量的偏钛酸颗粒，进入废酸回收膜分离系统回收偏钛酸颗粒；其中回收过程为：废硫酸进入废酸储罐，通过废酸循环泵进入废酸回收膜分离装置中进行浓缩过滤，过滤后的干净硫酸去后续处理，浓缩的偏钛酸颗粒去过滤机进行过滤。

4.根据权利要求3所述的偏钛酸水洗工段的方法，其特征在于：所述偏钛酸洗涤膜分离装置中分离出的清液根据废液中酸浓度不同，浓度较高的去硫酸后续处理，回收此部分硫酸；浓度较低的部分去废水处理；水洗涤最后的清液作为打浆的补充水回用。

5.根据权利要求3所述的偏钛酸水洗工段的方法，其特征在于：所述偏钛酸洗涤膜分离系统和废酸回收膜分离系统所用膜材料为耐酸的PVDF膜管，无机陶瓷膜管或碳化硅膜管，膜表面孔径为0.01-1.0μm。

6.根据权利要求3所述的偏钛酸水洗工段的方法，其特征在于：偏钛酸洗涤膜分离系统装置为防腐蚀耐酸的内衬PTFE结构。

7.根据权利要求3所述的偏钛酸水洗工段的方法，其特征在于：设定偏钛酸洗涤膜分离系统和废酸回收膜分离系统中，采用恒速过滤时，膜装置压差超过0.2MPa时开始反冲洗；采用恒压过滤时，膜装置通量下降至设定值时开始反冲洗，使用纯水作为反冲洗的物料。

8.根据权利要求3所述的偏钛酸水洗工段的方法，其特征在于：反冲洗过程中的反冲压差为0.1-0.4MPa。