申請日2013.10.14

　　公開(公告)日2014.01.08

　　IPC分類號(hào)C02F1/66

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，用細(xì)度不低于40目的含鎂礦粉預(yù)中和硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性廢水，至料液的pH≥2;再用堿性物進(jìn)一步中和，直至料液pH值達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。由于用鎂代替了鈣中和廢水中酸性物質(zhì)，可以大幅度降低二次固廢渣產(chǎn)量，可降低廢水處理成本。

　　權(quán)利要求書

　　1.用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，所述鈦白酸性廢水為硫酸法鈦 白粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性廢水，其特征是：用細(xì)度不低于40目的含鎂礦粉預(yù) 中和鈦白酸性廢水，至料液的pH≥2;然后再用堿性物進(jìn)一步中和，至料液 pH值達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，其特征是： 所述含鎂礦粉細(xì)度為40～100目。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，其特征是： 預(yù)中和至料液pH為2～5。

　　4.用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，所述鈦白酸性廢水為硫酸法鈦 白粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性廢水，其特征是：用細(xì)度不低于40目的含鎂礦煅燒 產(chǎn)物中和鈦白酸性廢水，至料液pH值達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，其特征是： 含鎂礦煅燒產(chǎn)物細(xì)度為40～100目。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的 方法，其特征是：所述含鎂礦為菱鎂石和/或白云石。

　　說明書

　　用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的酸性廢水的處理方法。

　　背景技術(shù)

　　硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)是廢渣、廢水、廢氣三廢排放量大，污染 嚴(yán)重。僅酸性廢水一項(xiàng)，每生產(chǎn)一噸鈦白粉就有100余噸左右。由于該酸性 廢水主要來自于鈦白生產(chǎn)的水洗、漂洗工序，其中含有大量游離硫酸(重量 百分比含量1.0～3.0%)和鐵(重量百分比含量0.1～0.5%)等有害雜質(zhì)，必 須處理達(dá)標(biāo)后才能排放。

　　目前業(yè)內(nèi)較為普遍采用中和法處理鈦白酸性廢水：即用石灰或電石渣將 酸性廢水中和至中性范圍，再經(jīng)充分曝氣氧化后，沉淀壓濾分離出鈦石膏渣 和水。由于石灰或電石渣原料成本較低，該工藝流程成熟可靠，國內(nèi)外硫酸 法鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)基本采用此法處理酸性廢水。用這種方法處理酸性廢水后， 會(huì)產(chǎn)生大量的二次淤渣(又稱鈦石膏)，每處理一噸鈦白粉所產(chǎn)的酸性廢水， 大約會(huì)產(chǎn)生6～8噸二次淤渣。由于這種淤渣含水量非常高，通常在50%～60% 以上，淤渣處理壓力越大，不僅淤渣脫水困難，同時(shí)也面臨處理堆放的難題， 極易造成二次污染。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是針對上述中和法處理鈦白酸性廢水而產(chǎn)生的二次淤渣量 大，后期難處理的問題，提供了一種用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，可 以減少二次淤渣量，降低淤渣處理成本。

　　本發(fā)明所述鈦白酸性廢水為硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性廢水，其 處理步驟如下：用細(xì)度不低于40目的含鎂礦粉預(yù)中和硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中產(chǎn) 生的酸性廢水，至料液的pH≥2;再用堿性物進(jìn)一步中和，直至料液pH值達(dá) 到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　其中，預(yù)中和主要化學(xué)反應(yīng)如下：

　　MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2+H2O (1)

　　CaCO3+H2SO4=CaSO4↓+CO2+H2O (2)

　　由上述反應(yīng)式(1)可知，游離硫酸被MgCO3消耗，并產(chǎn)生溶于水的MgSO4， 從而使得二次淤渣—鈦石膏大大減少。并且，含鎂礦粉的含鎂量越高，二次 淤渣—-鈦石膏量越少。由于溶于水中的MgSO4不需另行處理即可直接外排， 因而，處理成本可以大大降低。

　　預(yù)中和反應(yīng)主要目的是利用MgCO3消耗酸性廢水中的游離硫酸。當(dāng)料液pH 達(dá)到2時(shí)，料液中的游離硫酸越來越少，當(dāng)pH達(dá)到5時(shí)，游離硫酸基本沒有， 通過增加含鎂礦粉對提高溶液pH值作用不明顯。因此，上述預(yù)中和至料液pH 為2～5較理想。

　　為提高反應(yīng)效果，減少含鎂礦粉消耗，所述含鎂礦粉細(xì)度為40～100目， 含鎂礦煅燒產(chǎn)物細(xì)度為40～100目。

　　本發(fā)明還可以按下述步驟處理：用細(xì)度不低于40目的含鎂礦煅燒產(chǎn)物中 和硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性廢水，直至料液pH值達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　化學(xué)反應(yīng)如下：

　　MgO+H2SO4=MgSO4+H2O (3)

　　CaO+H2SO4=CaSO4↓++H2O (4)

　　利用含鎂礦煅燒產(chǎn)物替代石灰粉或電石渣作為中和反應(yīng)原料，可以直接 使料液的pH值升至6以上，可以直接達(dá)到排放標(biāo)。而且二次淤渣—-鈦石膏 量更少。

　　上述含鎂礦可以為菱鎂石和/或白云石。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：采用以含鎂礦粉為原料處理鈦白酸性廢水，通過含鎂 礦粉預(yù)處理鈦白酸性廢水，由于用鎂代替了鈣，用鎂中和廢水中酸性物質(zhì)， 避免產(chǎn)生傳統(tǒng)方法中硫酸鈣類的沉淀渣，從而可以大幅度降低二次淤渣(即 俗稱的鈦石膏渣或紅石膏)產(chǎn)量，較常規(guī)傳統(tǒng)處理鈦白酸性廢水的石灰法或 電石渣法減少鈦石膏渣50%～90%，不僅減少了新產(chǎn)生的固廢渣的二次污染 及處理問題，而且降低廢水的處理成本。

　　具體實(shí)施方式

　　下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，在此特別指出下述實(shí)施例僅只 用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

　　以下實(shí)施例中，除特別指明的以外，物料量之比均是指重量比。實(shí)施例 所用鈦白酸性廢水含游離硫酸為1.5%、總鐵為0.3%。為了便于和本發(fā)明對比 說明，采用了傳統(tǒng)石灰和電石渣法處理實(shí)施例用鈦白酸性廢水進(jìn)行了對照試 驗(yàn)，具體如下：

　　鈦白酸性廢水1000.0g，加入石灰粉25.0g，機(jī)械攪拌20～40分鐘，將該 酸性廢水中和到pH值為8.4。過濾，得處理后水941.6g，二次淤渣76.5g。

　　鈦白酸性廢水1000.0g，加入電石渣32.0g，機(jī)械攪拌20～40分鐘，將該 酸性廢水中和到pH值為8.6。過濾，得處理后水945.2g，二次淤渣81.4g。

　　實(shí)施例1

　　取細(xì)度在40～100目的菱鎂石礦粉(主成分是MgCO3，MgO含量42%)。 取鈦白酸性廢水1000.0g，加入上述礦粉11g，機(jī)械攪拌10～20分鐘，該酸性 廢水的PH值由0.2上升到2。然后再向其中加入5.3g工業(yè)燒堿，機(jī)械攪拌10～ 20分鐘，將料液中和到PH值為6，過濾，得處理后水980.2g，二次淤渣8.9g。 較傳統(tǒng)石灰和電石渣法廢水處理方法，分別減少淤渣量88.3%和89.1%。

　　實(shí)施例2

　　取細(xì)度在40～100目的菱鎂石礦粉(主成分是MgCO3，MgO含量42%)。 取鈦白酸性廢水1000.0g，加入上述礦粉12.0g，機(jī)械攪拌10～20分鐘，該酸 性廢水的PH值由0.2上升到5.0。然后再向其中加入5.6g工業(yè)燒堿，機(jī)械攪 拌10～20分鐘，將料液中和到PH值為9，過濾，得處理后水984.2g，二次 淤渣9.2g。較傳統(tǒng)石灰和電石渣法廢水處理方法，分別減少淤渣量88.0%和 88.7%。

　　實(shí)施例3

　　取細(xì)度在40～100目的白云石礦粉(主成分是MgCO3和CaCO3，MgO和 CaO含量分別為20%和30%)。取鈦白酸性廢水1000.0g，加入上述礦粉14g， 機(jī)械攪拌10～20分鐘，該酸性廢水的PH值由0.2上升到2.0。然后再向其中 加入5.3g工業(yè)燒堿，機(jī)械攪拌10～20分鐘，將料液中和到PH值為6，過濾， 得處理后水970.0g，二次淤渣39.9g。較傳統(tǒng)石灰和電石渣法廢水處理方法， 分別減少淤渣量47.8%和51.0%。

　　實(shí)施例4

　　取細(xì)度在40～100目的白云石礦粉(主成分是MgCO3和CaCO3，MgO和 CaO含量分別為20%和30%)。取鈦白酸性廢水1000.0g，加入上述礦粉15.0g， 機(jī)械攪拌10～20分鐘，該酸性廢水的PH值由0.2上升到5.0。然后再向其中 加入5.6g工業(yè)燒堿，機(jī)械攪拌10～20分鐘，將料液中和到PH值為9，過濾， 得處理后水966.4g，二次淤渣41.0g。較傳統(tǒng)石灰和電石渣法廢水處理方法， 分別減少淤渣量46.4%和49.6%。

　　實(shí)施例5

　　分別取前述細(xì)度在40～100目的白云石礦粉、菱鎂石粉7.0g、6.0g混合(亦 可不混合)。取鈦白酸性廢水1000.0g，加入上述混合礦粉，機(jī)械攪拌10～20 分鐘，該酸性廢水的PH值由0.2上升到3.9。然后再向其中加入5.7g工業(yè)燒 堿，機(jī)械攪拌10～20分鐘，將料液中和到PH值為8.9，過濾，得處理后水 980.0g，二次淤渣27.3g。較傳統(tǒng)石灰和電石渣法廢水處理方法，分別減少淤 渣量64.3%和66.5%。

　　實(shí)施例6

　　取細(xì)度在40～100目的煅燒菱鎂石礦粉(主成分是MgO，含量82%)。取鈦 白酸性廢水1000.0g，加入上述礦粉9.6g，機(jī)械攪拌20～40分鐘，該酸性廢 水的PH值由0.2上升到8.5。過濾，得處理后水981.9g，二次淤渣10.3g。較 傳統(tǒng)石灰和電石渣法廢水處理方法，分別減少淤渣量86.5%和87.3%。

　　實(shí)施例7

　　取細(xì)度在40～100目的煅燒白云石礦粉(主成分是MgO和CaO，含量分 別為35%和48%)。取鈦白酸性廢水1000.0g，加入上述礦粉11.3g，機(jī)械攪拌 20～40分鐘，該酸性廢水的PH值由0.2上升到9。過濾，得處理后水968.1g， 二次淤渣39.8g。較傳統(tǒng)石灰和電石渣法廢水處理方法，分別減少淤渣量48.0% 和51.1%。

　　實(shí)施例8

　　分別取前述細(xì)度在40～100目的煅燒白云石礦粉、煅燒菱鎂石礦粉6.0g、 5.0g，加入1000.0g鈦白酸性廢水中，機(jī)械攪拌20～40分鐘，該酸性廢水的 PH值由0.2上升到9。過濾，得處理后水973.2g，二次淤渣24.8g。較傳統(tǒng)石 灰和電石渣法廢水處理方法，分別減少淤渣量67.5%和69.5%。