[发明专利]一种将钛白红石膏转变成白石膏并富集钛、铁的方法

说明书

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种将钛白红石膏转变成白石膏并富集钛、铁的方法；包括以下步骤：制备白石膏、制备红石膏、将红石膏转变为酸性白石膏、将酸性白石膏转变成白石膏；通过对反应的过程及终点控制，使得生产出的白石膏，不仅可供水泥厂直接使用，而且可深加工成附加值更高的建材石膏；通过浓废酸溶解红石膏，将红石膏转变为酸性白石膏，并得到高浓度TiOSO₄、FeSO₄酸性溶液，回收利用率≥95％；酸性白石膏用钛白废水稀释，经一段中和，得到白石膏；本方法工艺流程简单、处理效果稳定、设备投资少、无二次污染、处理成本低、经济效益可观，具有很广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种将钛白红石膏转变成白石膏并富集钛、铁的方法。

背景技术

目前国内大部分钛白粉厂采用硫酸法生产，其产生的钛白废水主要污染因子是H₂SO₄、TiOSO₄、FeSO₄。绝大多数钛白粉厂的废水治理，都是制备钛石膏和外排水，由于外排水必须达到GB8978-1996标准，故在处理FeSO₄污染因子时，只能用石灰乳将FeSO₄中和反应生成Fe(OH)₂和CaSO₄·2H₂O的混合石膏，由于Fe(OH)₂在空气中极易氧化成红色Fe(OH)₃，故称为红石膏。红石膏不仅水份＝40～45％太高，SO₃＝27～29％严重偏低，基本就是废物，现已成为钛白行业公认的环保难题。目前钛白行业通用的处理办法就是将红石膏和白石膏混合在一起烘干，确保烘干后的混合石膏SO₃≥37％，水份＜30％，才可供水泥厂作缓凝剂使用，从而解决红石膏的环保和出路问题。新增钛石膏烘干系统，不仅增加大量生产成本，人工成本，而且烘干产生的大量SO₂烟尘必须投入环保装置和大量环保治理成本。加之，烘干后钛石膏卖给水泥厂价格低，基本上就是亏本，但为了生存和解决环保问题，很多钛白粉厂都不得不上钛石膏烘干项目。因此，如何用更好的方法解决红石膏的环保和出路问题，已经成为整个钛白行业最迫切的愿望。

在硫酸法钛白生产中，钛白废水含有的TiOSO₄占到整个钛白粉产量的5～6％，如果不回收利用，最终以TiO(OH)₂的形式进入红石膏，故又称为钛石膏。不仅造成很大的资源浪费，经济损失，而且降低了红石膏的SO₃指标。目前已有钛白粉厂从废水中富集高浓度TiOSO₄酸性溶液，由于其F值高达8～10，而酸解钛液F值一般控制在1.8～2.0范围，故其回收钛液的利用率限制在80％左右，回收利用率仍有上升空间。因此，如何将钛白废水中TiOSO₄简单高效的富集，并具高回收利用率，成为钛白废水综合利用的重要课题之一。

公开号为CN106380018A的中国发明专利公开了一种有利于提高氧化钙利用率及副产石膏脱水性能的钛白废水处理方法。该方法先用碳酸钙、氧化钙通过两段中和法中和酸性废水，然后根据晶种循环原理将生成的副产石膏部分回用于下一批酸性废水的处理过程中，如此循环往复进行。其生产只有一种红石膏，最低水份做到37.62％。该方案只解决红石膏水份相对变低，红石膏的属性没有变化，故不能消除红石膏烘干处理工序。

公开号为CN103540752A的中国发明专利公开了一种从硫酸法钛白废酸中富集钪、钛、钒及其废酸处理的方法。该方法是利用碳酸钙对钛白废酸进行三段中和，一段中和得到白石膏，可做水泥或建筑材料，二段中和得到富集了钪、钛、钒的二段中和渣，二段中和渣用钛白废酸进行溶出，二段中和滤液通过加电石渣或熟石灰三段中和，得到红石膏。该方案采用三段中和处理，能够制备出的TiOSO₄酸性溶液，F值高达8～10，故其钛的回收利用率限制在80％；产出白石膏和红石膏，由于红石膏的存在，其白石膏只能局限于和红石膏混匀烘干，不能用于其他建材产品开发。