钱蕾
南京钛白化工有限责任公司 江苏南京 210000
摘要:钛白粉是一种非常重要的无机化工原料,在目前的诸多生产领域有重要的应用,所以在实践中需要关注钛白粉的质量化生产。对现阶段的钛白粉生产工艺和方法做总结会发现利用最为普遍的便是硫酸法。就这种方法的具体利用来看,其成熟性比较突出,且在综合成本控制方面也有不错的效果,因此在实践中分析研究硫酸法的具体特征以及规范应用,这于硫酸法的价值表现有突出意义。需要注意的是,在利用硫酸法生产钛白粉的过程中会产生比较多的废水,这些废水存在着明显的污染性,所以出于污染控制的目的,需要对硫酸法钛白粉生产中的废水处理工艺进行总结。文章分析具体的废水处理工艺,旨在指导实践工作。
关键词:硫酸法;钛白粉;废水处理工艺
作为涂料、油墨、化纤和陶瓷的重要生产原料,钛白粉在生产实践中占据着重要的地位,所以关注钛白粉的稳定、质量生产有突出的现实价值。就目前的分析来看,钛白粉的生产工艺比较多,但是最为成熟、利用最为广泛的是硫酸法,分析研究此种工艺方法的具体特征,并对方法利用中需要注意的内容进行分析,这对于工艺方法的专业化和高质量应用有突出的价值。总结硫酸法钛白粉的生产实践可知需要重点解决的一项内容是废水的处理,所以讨论废水处理工作现实价值巨大。
一、硫酸法钛白粉生产工艺
硫酸法钛白粉生产工艺是目前钛白粉生产实践中应用作为广泛的一种方法,就此种方法的具体使用分析来看,其成熟度比较高,且有完整的工艺流程,在生产的过程中主要使用的材料是钛矿或者是钛渣。就硫酸法生产钛白粉而言,其基本的工艺流程为:1)原矿准备,即准备钛矿或者是钛渣,这是钛白粉生产的基础。2)硫酸钛溶液的制备,该溶液在钛白粉的生产实践中发挥着非常重要的作用。3)钛液的净化。在进行钛液净化后可以得到纯度比较高的钛液[1]。4)钛液浓缩与水解。将浓缩后的钛液进行水解后能够实现钛和杂质的分离。5)水洗以及漂洗,此部分工作的目的是进一步的净化钛液。6)盐处理和煅烧。盐处理实现了钛白粉净化,煅烧使得钛白粉成型。7)后处理,指的是对钛白粉的增白增效处理。简单来讲,在硫酸法钛白粉生产实践中,每一个环节都需要标准,这样,钛白粉的生产实效才会显著提升。
二、废水的来源分析
既然要实现对废水的处理,那么在实践中就必须要明确废水的具体来源,这样,废水的水量多少,污染严重程度才会有更好的把握。基于具体的信息总结,污水处理工作规划和落实效果会更加。
基于硫酸法钛白粉生产工艺流程可知,在生产实践中,废酸以及酸性的废水产生主要来自于水洗工艺,而这些废水的源头则是具体工艺环节,比如酸解、水街、水洗等环节中加入的水或者是硫酸。基于实践可知,为了实现钛酸料中附着金属离子以及可溶物的有效去除,需要加入大量的水对钛酸浆料进行清洗,在清洗的过程中,离子浓度需要达到预设的标准,生产工艺才会进入到下一步,因此在实践中会产生大量的水。基于目前的工艺利用标准来看,如果钛白粉每年的年产标准是1万吨,那么要生产这1万吨的钛白粉,会产生5000m3左右的水洗废水。
对生产流程中产生的废水做具体的而检测分析会发现其中的成分具有复杂性,比如氢离子、硫酸根离子、铁离子、钛例子、镁离子等均可以在废水中被检出。对浓缩钛液进行水解后,母液当中所含有的大量稀硫酸,其浓度在22%左右,而且母液中还会存在一定数量的硫酸铁[2]。基于整体进行分析可知,废水中的硫酸以及硫酸铁的浓度在0.5%——3%之间,又因为废水有大量的氢离子存在,所以废水会呈现明显的酸性。简言之,对废水的主要性质特征做分析,这能够为废水的治理提供帮助与指导。
三、废水处理工艺
现阶段,我国水资源利用情况并不乐观,而且水污染和水浪费等现象还在继续,这对我国水资源的高效化利用提出的更为严峻的挑战,所以在实践中,为了有效的缓解缺水问题,不仅要提高水资源的利用率,更要强调污水的处理和重复利用。可持续经济发展和绿色经济发展均要求在生产实践重要实现节能降耗,废水的处理和回收利用便是降耗的重要措施,所以在硫酸法钛白粉的具体生产实践中,积极的分析研究废水的处理工艺,强调废水的处理效果提升,这于实践而言价值巨大。以下是实践中对废水的具体处理分析。
首先是对水解母液废酸进行有效的处理。就水解母液中的废酸分析来看,其主要是大量的稀硫酸,而就稀硫酸的处理来看,采用熟石灰有比较显著的效果。从酸碱性分析来看,熟石灰属于碱性物质,其和废水中的稀硫酸会发生中和反应,在中和反应之后,硫酸钙作为副产物能够被回收,而且通过过滤等方式对硫酸钙水合物进行有效的处理,废酸污染的问题能够得到有效的解决[3]。总体来讲,水解母液废酸采用熟石灰进行处理后,过滤洗涤的水合物可以在建筑行业中发挥作用,如此一来便可以实现废物再利用,这对于污染处理的预期目标实现来讲意义显著。
其次是混合酸性废水的处理。在处理硫酸法钛白粉生产工艺中产生的混合酸性废水的时候,最为主要的处理方法为中和和曝气。就实践分析来看,在一次水洗、二次水洗和水解的过程中所产生的酸性废水,在处理的时候可以使用斜板沉淀槽使其自行沉降,在沉降之后可以将上层的清液溢流到缓冲池当中。当酸性废水流入到污染控制缓冲池之后实现酸度的调节,之后再利用耐酸泵实现废水抽送,这样,废水可以进入到一级中和桶当中。利用石灰石浆液对一级中和桶当中的酸性废水进行处理,当其PH值达到一定标准之后可以将一级中和桶当中的废水送入到二级中和桶当中,在二级中和桶中重复一级中和桶中的操作可以实现酸性废水PH值的进一步调节。通过调节使中和桶当中的酸性废水达标,然后将其通过泵送的方式送入到污控车间一次板框压滤机并实现固液分离。在风力工作结束后,固体可以送往堆场,至于液体则排入到曝气池当中。对曝气池中的废水利用压缩空气进行进行处理,如此一来,水中的COD含量会得到有效的降低。经过曝气后将处理废水进行固液分离,此时将分离出来的固体在加入水之后送入到二级中和桶,在处理后对其进行检测,如果达到标准则进行排放。如果未达到标准则进行继续处理。
结束语:
综上所述,硫酸法钛白粉生产工艺是目前钛白粉生产实践中利用最为广泛的一种工艺技术,该技术各方面均存在显著的优势,唯一的缺陷在于会产生大量的酸以及酸性废水,所以为了减少硫酸法钛白粉生产工艺对环境的污染,需要在实践中对酸以及酸性废水进行处理。文章分析研究硫酸法钛白粉酸性废水处理工艺,旨在为实践工作开展提供帮助与指导。
参考文献:
[1]甘永乐,黄原玲,吴小芳.降低硫酸法钛白粉生产工艺中废酸和废水处理成本的研究[J].轻工科技,2019(6):23-24.
[2]肖国富.关于硫酸法钛白粉生产工艺中废水处理的研究[J].中国化工贸易, 2018,000(013):136.
[3]王志高,肖维溢,丁邦超,等.膜分离集成技术处理硫酸法钛白粉酸性废水的研究[J].无机盐工业,2018,50(004):53-55,66.