[发明专利]硫酸法制取钛白粉中生产浓硫酸浓缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及浓硫酸浓缩方法，具体涉及硫酸法制取钛白粉中生产浓硫酸浓缩方法。

背景技术

在硫酸法钛白粉生产过程中，产生大量的浓度为20％左右废酸(以 H2SO4计，下同)，每生产一吨钛白粉约产生6～8吨废酸，这部分废酸如不加以回收利用，将造成大量宝贵资源的浪费，若处理不当会对环境造成严重危害(如直接排放等)。对废酸进行浓缩回用，目前是解决废酸综合利用和节能环保最有效的途径之一。现有的对于废酸浓缩分两段进行浓缩，即烟气浓缩系统和蒸汽浓缩系统。烟气浓缩系统是采用转窑烟气余热对浓度20％左右的废酸进行初步浓缩，浓度提高到30％左右；蒸汽浓缩系统是将浓度30％左右的废酸通过两效浓缩至60～65％左右，固液分离后滤液回生产工序直接利用，节约新鲜硫酸用量，降低产品酸耗。

现有的钛白粉废酸浓缩技术在废酸浓缩阶段，随着酸浓度的增加，溶液中硫酸盐极易结晶析出，使得换热器结垢和管道堵塞，造成设备利用率低，运行周期短。专利号：201010561886.9公布了从硫酸法制备钛白粉的废酸中回收硫酸和硫酸盐的工艺。在这个专利中，具体的回收工艺分为四个步骤，分别为：沉淀预处理、一段“闪蒸-结晶”浓酸分离、二段真空蒸发浓缩以及三级真空蒸发浓缩。除了沉淀预处理，还有三级的蒸发结晶浓缩的步骤，工艺流程过于繁琐；另外，在每个步骤中都有加热装置，消耗的能源过多。

发明内容

本发明需要解决上述针对的问题，提供硫酸法制取钛白粉中生产浓硫酸浓缩方法。

硫酸法制取钛白粉中生产浓硫酸浓缩方法的制造方法，包括如下步骤：

步骤1：把废酸先通过管道送入斜板沉降池，进行沉淀预处理，分离出粗晶粒硫酸盐；对沉降池的上层清液通过管道输送到隔膜压滤机中，再进行过滤分离，分离出颗粒较细的硫酸盐，对分离出的细颗粒硫酸盐通过皮带输送机送到结晶槽；

步骤2：将步骤1经隔膜压滤机过滤后的滤液，先通过管道输送到混合槽中，然后通过进料泵抽送到组合旋流分离器进行浓缩处理；

步骤3：将步骤2的滤液通过第一中间酸贮槽、第二中间酸贮槽和进料泵输送至一效蒸发器中；

步骤4：一效加热器通过低压蒸汽加热，达到废酸蒸发所需的温度，一效蒸发器中的的废液，通过一效循环泵，在一效蒸发器和一效加热器中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度，一效蒸发器中产生的二次蒸汽，通过冷凝器冷却后接外界真空泵；

步骤5：将步骤4中的废酸通过进料泵抽送到一级蒸发室进行闪蒸，闪蒸的绝对压力为25KPa对闪蒸出的一次水蒸气经过管道送至第一冷凝器经过冷却水冷凝后成为冷凝液和其他不凝性气体通过冷凝水收集装置和废气收集装置收集；对闪蒸后的过饱和溶液通过管道输送到一级结晶室，设定一级结晶室温度为70℃，进行结晶50分钟，50分钟后将一级结晶室温度立刻降到35℃继续结晶50分钟；对一级结晶室底部的含有大颗粒硫酸盐晶体的固液混合物，通过管道输送到一级隔膜压滤机中，进行过滤分离，分离出硫酸盐晶体；对分离出的硫酸盐晶体通过皮带输送机输送到结晶槽；对一级隔膜压滤机过滤后的滤液通过管道经过第一循环泵送到第一加热器用温度为135℃蒸汽进行加热，使循环液的温度达到130℃；然后再将加热后的酸通过管道送回真空的一级蒸发室继续进行闪蒸；

步骤6：，将步骤5一级隔膜压滤机过滤后的滤液通过管道经第二循环泵送入第二加热器用温度为120℃蒸汽进行加热，将循环酸加热到 110℃；然后再将第二次加热后的酸送入二级蒸发器进行真空蒸发，真空蒸发的绝对压力为3KPa，蒸发温度为100℃；对二级蒸发器蒸发出的水蒸气经过管道送至第二冷凝器经过冷却水冷凝后成为冷凝液和其他不凝性气体，对于第二冷凝器中所得到的冷凝液再通过冷凝水收集装置和废气收集装置收集；对闪蒸后的过饱和溶液通过管道输送到二级结晶室，设定二级结晶室温度为35℃，进行结晶40分钟，40分钟后将一级结晶室温度立刻降到3℃继续结晶40分钟；对二级结晶室底部的含有大颗粒硫酸盐晶体的固液混合物，通过管道输送到二级隔膜压滤机中，进行过滤分离，分离出硫酸盐晶体；过滤后的滤液通过管道送入存储槽；

步骤7：把存储槽滤液的滤液通过110℃的高温炉进行高温蒸发水汽，把蒸发后的高浓度废液通入产品存储槽。

上述方案中，优选的是所述一效蒸发器上连接的喷射器采用外界中压蒸汽进行喷射或低压蒸汽进行喷射。

本发明的有益效果：