膜法处理硫酸法钛工艺中废酸的研究

在硫酸法钛白工艺中,每生产1t钛白,要副产硫酸浓度约为20％的废酸7t-11t,其回收利用技术的开发是解决该工艺环保问题的关键。本文报告了以真空膜蒸馏为核心,膜法处理钛白废酸的实验室研究结果,配置料液的研究结果表明,用膜蒸馏把纯硫酸浓缩到65％是可行的,但废酸中FeSO4的结晶易破坏膜的疏水性,不利于膜蒸馏过程的顺利进行,本研究探索了两种不同的废酸实际料液的处理工艺,（1）一级膜蒸馏浓缩→冷却结晶FeSO4.7H2O→扩散渗析除铁→二级膜蒸馏浓缩;（2）三异辛胺－仲锌醇－煤油体系萃取硫酸→膜蒸馏浓缩,研究表明,两种工艺均可将废酸浓缩到65％以上,能返回主流程使用。     

减压膜蒸馏法直接浓缩钛白水解废酸的探索研究

介绍了应用减压膜蒸馏法浓缩钛白水解废酸的实验结果,结果表明：18％（质量分数,下同）左右的钛白水解废酸通过减压膜蒸馏直接浓缩,其浓度只能达到31％－32％,而同样浓度的纯硫酸溶液却能浓缩到65．5％,钛白废酸中的钛对膜蒸馏过程影响不大,而亚铁却是过程的最主要干扰因素。     

国内外钛白废酸综合治理及回收利用研究现状

采用硫酸法生产钛白,每生产1 t钛白约产生质量分数20%左右的废酸6~8 t。为了解决废酸污染及回收利用问题,国内外科技工作者开发了多种治理工艺,如中和,废酸再生,废酸浓缩等。分析各工艺的优缺点,对开展新的废酸治理工艺研究有一定借鉴和指导意义。     

冶炼污酸管式气隙膜蒸馏过程研究

冶炼厂污酸的处理及回用技术一直是冶金工业中关注的热点之一。以河南某冶炼厂的污酸废液为研究对象,采用管式膜蒸馏系统对污酸废液进行连续性浓缩。系统地研究了污酸的体积浓缩倍数对膜通量、产水电导率,以及浓缩液和产水的H~+,SO_4~(2-),As浓度的影响;对比研究了污酸和纯硫酸膜蒸馏过程性能差异;并对污酸膜蒸馏浓缩及浓缩液冷却结晶过程的产物进行了分析。研究结果表明:污酸中的硫酸浓度及金属杂质离子含量主要影响浓缩过程的膜通量和膜润湿性;污酸原液(H_2SO_4浓度为1. 02 mol·L~(-1)/9. 8%(质量分数))浓缩到原体积的1/3时,系统产水通量显著降低,产水电导率显著升高;膜蒸馏浓缩过程的H_2SO_4回收率为91. 89%,疏水膜对As的截留率为99. 91%;浓缩液冷却结晶过程的脱砷率为54. 33%。最终,污酸浓缩到了初始体积的1/4以上,浓缩液(H_2SO_4浓度为4. 16 mol·L~(-1)/40. 7%)中的硫酸浓度升高了4倍左右,污酸中的砷及其他金属离子主要以砷的氧化物、硫酸盐、硅酸盐以及硫酸钙等形式结晶出来。     

钛白废酸喷雾浓缩装置的研发

针对传统钛白废酸回收工艺存在的不足,提出了采用喷雾浓缩技术处理钛白废酸.通过实验室模拟试验并借鉴喷雾干燥技术,设计并研制了钛白废酸喷雾浓缩装置.该装置对钛白废酸的浓缩质量分数可达80%以上.通过条件试验,确定了喷雾浓缩装置的最佳工艺参数.     

利用新硫酸和钛白废酸直接酸浸含钒钢渣试验研究

以含钒钢渣为原料,进行新硫酸和钛白废酸直接酸浸提钒研究。首先对试验用含钒钢渣进行成分、结构分析,结果表明:含钒钢渣主要由Ca_2SiO_4,(MgO)_(0.593)(FeO)_(0.407),Ca_3Fe_2(SiO_4)_3,Ca_3(V,Ti)_2O_7等相结构组成。钒在含钒钢渣中弥散分布在多种矿物中,以V~(4+)价态与元素Ti、Fe、Ca、O元素形成的较为致密的大颗粒的钒钛钙氧化物(Ca_3(V,Ti)_2O_7),是主要的钒富集相。直接酸浸难以破坏其结构,要提高钒的浸出率需要对含钒钢渣进行球磨。元素Ca、Si、V、O等元素形成了硅酸二钙等矿相,这些矿相中钒含量较低且较为分散,但其中V容易被酸直接浸出。含钒钢渣新酸直接浸出表明:常温,搅拌速度200 r/min,硫酸浓度30%,含钒钢渣粒度为-120目(124μm)粒级占比65%,液固比7∶1,酸浸时间1 h时,为较好的酸浸条件,钒的浸出率可以达到79%。上述工艺条件下液固比为5∶1时,以钛白废酸进行浸出时,钒的浸出率达到74%,新硫酸和废酸的钒浸出率相差不大。由于含钒钢渣CaO、FeO含量较高,耗酸量大,以新硫酸浸出,成本太高,而钛白废酸是废弃物,不能直接排放,传统处理工艺是采用碳酸钙中和,采用含钒钢渣中和钛白废酸可以大大消耗钛白废酸用量,降低单独中和废酸的碳酸钙用量,同时将含钒钢渣中的钒提取出来,实现了含钒钢渣的高值化利用。     

硫酸法钛白废酸循环利用分析计算

以钛白废酸循环利用为主线,分析了硫酸在硫酸法钛白生产中的物料平衡情况,计算了不同浓度硫酸代替稀释水稀释酸解反应物释放的热量对反应体系温度的影响,分析计算了50％稀硫酸100％返回硫酸法钛白循环利用的条件.结果表明:在无外热供给的条件下,要实现浓缩废酸100％循环利用,钛铁矿酸解用废酸最高浓度为50％,反应酸浓度小于等于81％.     

钛白废酸浸出钢渣提钒试验研究

以攀钢钢渣和硫酸法钛白废酸为原料,利用正交试验方法,进行了钢渣湿法提钒酸浸工艺试验研究。研究结果表明,利用硫酸法钛白废酸浸出钢渣提钒的最佳工艺参数为：酸浸温度常温,酸浸时间1h,液固比5：I。在该条件下的钒浸出率可达76．43％～83．42％。     

喷雾浓缩钛白废酸半工业试验

在探索试验基础上进行了喷雾浓缩钛白废酸半工业试验。考察了新研制的喷雾浓缩废酸装置的稳定性、耐腐蚀性、经济性及酸回收率,确定了浓缩废酸最优工艺参数。结果表明,用新研制的喷雾浓缩装置处理钛白废酸具有较好的产业化前景。     

烧结烟气脱硫硫酸用作硫酸法钛白原料研究

以攀钢烧结烟气脱硫制得硫酸为生产钛白的酸解原料,制备颜料钛白,并跟踪酸中有害元素在钛白生产中的走向,最终制得符合颜料钛白要求的偏钛酸,验证了烧结烟气硫酸用于钛白生产的可行性。试验结果表明,采用脱硫酸酸解钛精矿可以达到同等条件下硫磺酸的酸解率水平。脱硫酸可作为硫酸法生产颜料级钛白酸解工艺的原料,但由于脱硫酸色泽发黑不能作为硫酸法钛白洗水、包膜等工序的原料。使用脱硫酸生产钛白,产生的废酸、废水不会对环境产生危害。     

利用钛白粉厂废硫酸制取硫酸铵的研究

在硫酸法钛白生产中,硫酸作为中间介质,它只参与反应而不进入最终产品。每生产1t钛白将产生浓度为20%左右的废硫酸8t~10t,其余硫酸以硫酸亚铁、酸性废水、煅烧尾气等形式排出,成为钛白生产中的严重污染源,其中以废硫酸的污染最为严重。对于废硫酸的处理,可进行杂质分离,然后蒸发浓缩;或者进行简单的中和处理后排放。我厂废硫酸除部分返回酸解使用外,其余用石灰乳液中和后排放,但废酸处理量较大,处理成本较高,尤其是废酸中的有效成分未得到回收利用。考虑到攀钢的发展规划中,五氧化二钒的用量将扩大,届时需要沉钒用的硫酸铵将…     

膜蒸馏-结晶处理高浓度硫酸锌溶液的研究

电镀等行业进行锌消费会产生高浓度锌废液,此类废液具有酸度高、腐蚀性强等特点,传统处理方法处理成本高且对设备耐腐蚀要求极高。本研究利用管式膜蒸馏-结晶技术处理高浓度ZnSO_4溶液,首先比较了不同流速、温度、pH条件下稀(0.2%,质量分数)、浓(20%,质量分数)ZnSO_4溶液膜蒸馏性能的差异,然后在优化条件下进行了浓ZnSO_4溶液膜蒸馏-结晶探索研究。研究结果表明,与稀溶液相比,浓ZnSO_4溶液的膜蒸馏通量略低,这主要是溶液蒸汽压下降以及浓差极化共同作用的结果。在高酸度条件下,浓ZnSO_4溶液膜蒸馏产水水质更容易恶化。此外,高浓度并未对ZnSO_4溶液的膜蒸馏性能产生显著的特殊影响。膜蒸馏-结晶操作过程中,膜通量由初始的2.81降至1.86kg·m-2·h-1,降幅为37%,产水电导率始终维持在10μS·cm-1以下,重金属盐截留率达到99.99%以上。冷却结晶得到的产品晶体形状规则,ZnSO_4溶液一次膜蒸馏-结晶理论回收率48.10%,实际回收率46.28%。采用合适的操作方式,膜蒸馏-结晶耦合工艺处理高浓度ZnSO_4溶液直接得到晶体产品可行。     

钒钛专利

正专利名称:一种钛白废酸综合利用的方法专利申请号:201510939896.4专利公开号:CN106882839A申请日:2015-12-15公开日:2017-06-23申请人:北京矿冶研究总院本发明公开了一种钛白废酸综合利用的方法,涉及钛白废酸综合回收利用及非高炉钛渣直接生产硫酸法钛白的方法,属于钛白非酸处理技术领域。本发明用钒钛磁铁矿直接还原钛渣作原料作为钛水解沉淀的中和剂和捕收剂,通过氧化水解将钛白废酸中的钛沉淀富集到优化钛渣中,同时将钛渣中的钒、钪等稀有金属浸出进入溶液,得到含钒钪等稀有元素的贫     

攀西钒钛磁铁矿选钛尾矿中钪的浸出基础研究

针对攀枝花钒钛磁铁矿选钛尾矿和钛白废酸中富含钪元素,以钛白废酸和工业硫酸为混合浸出剂,采用酸法对尾矿进行钪的浸出条件试验研究。选钛尾矿和钛白废酸的ICP检测表明,钛白废酸含Sc~(3+)为11.63 mg·L~(-1),选钛尾矿含Sc_2O_3为51.01 g·t~(-1)。探讨了酸的种类、酸的浓度、酸浸温度、酸浸时间以及固液比对钪的浸出率的影响。试验结果表明,细度为-180目到+250目,碱矿比为0.6,焙烧温度为700℃,焙烧时间4 h为最佳焙烧条件,焙烧剂为NaHCO_3、Na_2CO_3和NaOH配比6∶1∶1;混合浸出剂为工业H_2SO_4,钛白废酸和HF配比为6∶8∶1,浸出温度为70℃,浸出时间2 h,搅拌速度为180 r·min~(-1),固液比1∶7时钪的浸出率可达72.68%。以废治废,达到对钪的高效回收效果,为攀枝花钒钛磁铁矿中稀贵金属综合回收提供基础支持。     

攀枝花钛铁矿磨浸耦合试验

以攀西地区钛资源为基础的硫酸法钛白粉生产工艺,每吨钛白粉要排出6~8 t浓度为20%的废稀硫酸,存在严重的环境问题。采用稀硫酸酸解工艺,可以有效回用废酸,避免废酸排放,降低生产酸耗。设计了1套稀硫酸酸解装置,采用磨浸结合的机械活化-稀酸酸解反应耦合工艺,在反应器转速70 r/min、球料比10∶1、酸矿比1.5∶1、硫酸浓度60%以及温度70℃优化工艺条件下,钛铁矿中钛浸出率达到80%。试验所得到的钛液浓度为130 g/L、F值为3左右,钛液稳定性≥350 m L,所得钛液符合硫酸法生产的合格钛液要求。磨浸耦合反应工艺,采用磨球机械活化钛铁矿的方法,可以有效提高钛铁矿的反应速率,增强反应过程中液固传质,有效改善稀酸介质中钛铁矿的反应活性。新的稀酸酸解工艺,不仅节约酸耗、全部回用废酸,还有效减轻酸解过程酸雾排放污染,是解决硫酸法生产钛白粉环保问题的一条新的工艺路线。     

由硫酸法钛白副产绿矾制-水硫酸亚铁

本文从原理、技术和经济的角度介绍和讨论了由硫酸法钛白生产过程中副产的绿矾(FeSO4·7H2O),制取一水硫酸亚铁(FeSO3·H2O)的方法和可能性,对钛白粉生产厂家有一定参考价值.     

用钛白废酸从硫酸渣中浸出铜

研究了用钛白废酸从硫酸渣中浸出铜,再用硫化钠从浸出液中沉淀铜,考察了废酸质量浓度、液固体积质量比、搅拌时间对铜浸出率的影响。结果表明:在废酸质量浓度123 g/L、液固体积质量比3/1、温度30℃条件下搅拌浸出3 h,铜浸出率达82.1%;浸出矿浆用石灰乳中和至pH=4.0,液固分离后用硫化钠沉淀铜,铜回收率为81.45%,沉淀物中铜质量分数为34.5%;沉铜后的废水用石灰中和后循环使用。此工艺可实现以废治废,回收有价金属。     

钛白废酸提钪工艺中除钛的研究

在钛白废酸中,钛量约是钪的500倍。因此,在提钪工艺中,除钛是关键,常见的方法是萃取法。实验研究表明,在硫酸加双氧水除钛方法中,当洗液中硫酸酸度为6 mol/L,双氧水含量为4%,洗涤温度为70℃,搅拌时间为25分钟,洗涤段为6级,洗涤相比O/A=3∶1时,负载有机相中钛的去除率为99.67%,且洗涤过程中钪未损失。     

利用钛白废硫酸为原料从白云石中提取氧化镁的研究

为实现硫酸法钛白废酸的处理及资源的综合利用,本文采用钛白废硫酸为原料从白云石中提取氧化镁。研究了酸浸温度、时间、白云石粒度等因素对氧化镁浸取率及在较佳酸浸条件下控制不同pH值对产品氧化镁纯度和收率的影响,结果表明,酸浸的最佳工艺参数为反应温度90℃,反应时间8h,原料粒度120~140目下白云石的浸取率为99.61%,在此工艺条件下,控制pH在9-11时制得的氧化镁纯度为99.48%,收率为75.18%。     

机械活化石灰石粉处理钛白废酸制备水泥用石膏

以钛白粉厂提供的钛白废酸和石灰石粉为原料,引入机械活化法,中和处理钛白废酸,制取水泥用石膏。考察了在机械活化与常规搅拌两种方法下处理钛白废酸时工艺参数对所制得石膏二水硫酸钙含量的影响。结果表明,机械活化法制得石膏的二水硫酸钙含量明显高于常规搅拌法,且符合水泥用石膏要求。较适宜的机械活化工艺条件为:液固比2.4、反应时间10min、陈化时间2h、石灰石粉粒度0.2mm,在此条件下所得石膏二水硫酸钙含量可达83.6%。