[实用新型]一种钛白废酸综合利用系统

说明书

本实用新型公开了一种钛白废酸综合利用系统，属于钛白废酸综合利用技术领域。本实用新型包括废酸储槽、中和槽、氨水储槽、除铁机构、真空浓缩装置、主反应槽和干燥粉碎机构，废酸储槽和氨水储槽的出液管道连接中和槽，中和槽经固液分离装置一连接除铁机构，除铁机构经固液分离装置三连接真空浓缩装置，真空浓缩装置与主反应槽相连，硫化钡储槽也与主反应槽连接；主反应槽经固液分离装置四与干燥粉碎机构相连，固液分离装置四还连接硫化铵储槽。本实用新型将钛白废酸与氨水中和及净化除杂后，替代了传统芒硝溶液用于沉淀硫酸钡生产，同时回收的正钛酸沉淀还能用于钛白粉生产，既节约了资源，又能废物利用，减少了钛白粉厂废酸处理成本及环保压力。

技术领域

本实用新型涉及钛白废酸综合利用技术领域，更具体地说，涉及一种钛白废酸综合利用系统。

背景技术

硫酸钡是一种重要的基础化工原料，广泛地应用于涂料、油墨、橡胶、塑料、绝缘带的填充剂，印象纸及铜版纸的表面涂布剂，纺织的上浆剂，深井钻探的加重剂。还用于颜料、陶瓷、蓄电池、搪瓷、选矿、粘合剂、医药、玻璃及香料等多种行业，同时还是生产其它钡盐的原料。

我国硫酸钡的生产工艺主要为黑灰—芒硝法：重晶石和煤按一定比例混合，经破碎进入回转窑，高温下还原焙烧制得硫化钡熔体(黑灰，BaS含量在60％左右)，用水浸取黑灰制得硫化钡溶液，与澄清的芒硝溶液(Na2SO4含量17％—20％)在化合罐内复分解反应，生成硫酸钡沉淀和副产品硫化钠，反应式为BaS+Na2SO4→BaSO4↓+Na2S。将反应液固液分离，钡饼经过洗涤、烘干、粉碎得到硫酸钡成品。此法为国内生产沉淀硫酸钡的主要方法，具有工艺简单、工艺技术成熟等优点，被大部分厂家采用。

我国是钛白粉第一生产大国，并且以硫酸法工艺为主。硫酸法工艺生产1吨钛白粉，大约产生3～4m3钛白废酸，钛白废酸中含有大量未反应的游离酸，硫酸含量约在20～25％，另外还含有一定量的硫酸氧钛、硫酸亚铁等物质。废酸若不处理直接排放，会造成严重的环境污染，且严重浪费资源。

对废酸的普通处理方式是使用石灰、电石渣等碱性物质来中和，此种处理方式会产生大量钙泥，需要场地堆放，给环境带来影响，增加钛白粉企业环保压力和处理成本。如何科学地处理废酸，使钛白废酸具有应用价值，或者回收里面有价值的资源(如硫酸氧钛)，已成为硫酸法钛白生产的一个重要技术难题，也是减轻钛白粉企业环保压力，促进钛白行业健康发展重大课题。

目前比较经济环保的处理方法，是将工业级98％浓硫酸加入到钛白废酸中，进行配酸提浓。随着硫酸的浓度提升，废酸中含有的硫酸亚铁等杂质会以结晶的方式析出，大大降低废酸的铁含量，可重新用于硫酸法钛白粉的生产。但这种方法需要有钛白粉生产装置，且配酸提浓需要大量的工业级浓硫酸，且配好的废酸，只能用于钛白酸解环节的引发酸，用途及用量受限，导致废酸的处理量有限。还有一种方法是将钛白废酸进行真空浓缩处理，使其浓度达到55％～60％，析出硫酸亚铁晶体，然后回用于钛白粉生产，形成废酸循环利用。但需要配套石墨换热浓缩装置，投资成本大，且析出的硫酸亚铁晶体容易结疤，堵塞石墨换热器，导致浓缩效果变差，运行不稳定。此种方法废酸处理成本高昂，往往远高于工业级浓硫酸价格，影响钛白粉厂的经济效益。