本發(fā)明屬于濕法冶金、精細(xì)化工領(lǐng)域，具體涉及一種鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
硫酸法鈦白粉的生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)出大量的廢酸，這部分廢酸中由于含有較高濃度的硫酸和溶解性鈦等金屬鹽類，對(duì)環(huán)境造成較大的威脅。同時(shí)由于廢酸中大量的游離硫酸和金屬鹽類的并存，導(dǎo)致廢酸中硫酸和溶解性鈦等金屬鹽類的直接再利用的難度較大。
目前鈦白廢酸比較成熟的處理辦法有兩種：1)中和法：將廢酸液添加堿性物質(zhì)進(jìn)行酸堿中和，調(diào)節(jié)中和后液體pH 6～9，必要時(shí)可通入空氣進(jìn)行強(qiáng)制曝氣，改善中和沉淀物凝聚速度和結(jié)構(gòu)，中和后漿料進(jìn)行固液分離，濾渣進(jìn)渣場(chǎng)堆放，濾液達(dá)標(biāo)后排放；2)廢酸濃縮法：采用傳統(tǒng)的加熱蒸發(fā)工藝，將廢酸液進(jìn)行濃縮，隨著廢酸濃度和溫度的提高，廢酸中大量的金屬鹽類在酸中的溶解度的減少會(huì)結(jié)晶析出，濃縮至一定濃度后經(jīng)過必要的固液分離，除去結(jié)晶析出的金屬鹽類，得到一定濃度的濃縮酸，酸中金屬鹽類大部分被去除，該濃縮酸可返回工廠和新鮮酸搭配使用。
上述兩種廢酸的處理工藝在資源利用、投資、運(yùn)行費(fèi)用、環(huán)保二次污染、安全等方面均存在較大問題：1)中和法處理工業(yè)廢酸，廢酸中大量有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的游離酸和金屬鹽類完全沒有得到利用，同時(shí)加入大量的堿性物質(zhì)中和，產(chǎn)出數(shù)倍體積的濾渣，造成環(huán)境二次污染；2)廢酸濃縮法處理廢酸，對(duì)工業(yè)廢酸的解決污染及再利用起到積極的作用，但是現(xiàn)有廢酸裝置直接使用未經(jīng)除鹽的鈦白廢酸，大量的金屬鹽類在濃縮環(huán)節(jié)消耗熱量、結(jié)晶析出堵塞換熱裝置并對(duì)泵類設(shè)備造成磨蝕導(dǎo)致裝置運(yùn)行、維護(hù)等費(fèi)用極高；同時(shí)采用該工藝回收廢酸，有價(jià)的溶解性鈦沒有得到任何利用而進(jìn)入濃縮廢渣中，浪費(fèi)嚴(yán)重。
近幾年，樹脂吸附法和膜分離等酸/鹽分離技術(shù)在不銹鋼、鋁箔等行業(yè)廢酸處理環(huán)節(jié)進(jìn)行研究和小規(guī)模應(yīng)用，取得了一定程度的效果；但由于鈦白廢酸總量龐大、成分復(fù)雜，同時(shí)對(duì)應(yīng)用樹脂吸附法和膜分離等酸/鹽分離技術(shù)處理后產(chǎn)生的大量低鹽廢酸和高鹽酸性廢水的后續(xù)應(yīng)用方面，未作進(jìn)一步實(shí)用性的研究，從而導(dǎo)致樹脂吸附法和膜分離等酸/鹽分離技術(shù)在鈦白廢酸的綜合治理領(lǐng)域的應(yīng)用停滯不前。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有硫酸法鈦白廢酸治理工藝技術(shù)的不足，提供一種適應(yīng)性較好、經(jīng)濟(jì)性高的可供工業(yè)規(guī)?；拟伆讖U酸綜合利用技術(shù)，采用該項(xiàng)技術(shù)，可最大限度的將鈦白廢酸中大量的硫酸和溶解性鈦進(jìn)行回收和再利用。本發(fā)明所述的鈦白廢酸是指在鈦白生產(chǎn)流程的水解環(huán)節(jié)經(jīng)過水解工藝析出固相偏鈦酸后進(jìn)行固液分離而產(chǎn)出的一種成分復(fù)雜、含有大量硫酸和溶解性鈦等金屬鹽類的工業(yè)廢酸，含220～340g/L游離硫酸、35～65g/L Fe、4～9g/L溶解性鈦。
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種鈦白廢酸中酸和鹽的回收分離方法。該方法包括以下步驟：鈦白廢酸通過樹脂色譜柱進(jìn)行吸附，流出液體即為高鹽廢水；用水淋洗上述樹脂色譜柱進(jìn)行解吸，流出液即為低鹽廢酸。
具體的，上述鈦白廢酸中酸和鹽的回收分離方法中，所述鈦白廢酸為鈦白生產(chǎn)流程的水解環(huán)節(jié)經(jīng)過水解工藝析出固相偏鈦酸后進(jìn)行固液分離而產(chǎn)出的一種成分復(fù)雜、含有大量硫酸和溶解性鈦等金屬鹽類的工業(yè)廢酸。
進(jìn)一步的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述鈦白廢酸含220～340g/L游離硫酸、35～65g/L Fe、4～9g/L溶解性鈦。
優(yōu)選的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述樹脂為帶季胺官能團(tuán)的強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂、強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂中的至少一種。
進(jìn)一步的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述的帶季胺官能團(tuán)的強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂為杜笙A-32，所述的強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂為D101大孔吸附樹脂。
優(yōu)選的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所得低鹽廢酸含200～300g/L游離硫酸、5～15g/L Fe、0.5～2g/L溶解性鈦；所得高鹽廢水含20～80g/L游離硫酸、15～40g/L Fe、3～8g/L溶解性鈦。
優(yōu)選的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，色譜柱的樹脂填充量與單次處理鈦白廢酸的體積比為1︰0.1～1。
優(yōu)選的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述色譜柱的直徑和高度比值為0.15～5︰1。
進(jìn)一步的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述色譜柱直徑為100～3000mm，高度為300～25000mm。
優(yōu)選的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述吸附時(shí)鈦白廢酸的走向是下進(jìn)上出，解吸時(shí)水的走向是上進(jìn)下出；吸附和解析的流速均為0.002～0.02米/秒。
優(yōu)選的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，控制通過色譜柱的鈦白廢酸和水的比值為0.5～3︰1。
進(jìn)一步的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，控制通過色譜柱的鈦白廢酸和水的比值為1～3︰1。
進(jìn)一步的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，根據(jù)對(duì)低鹽廢酸的要求，重復(fù)樹脂吸附解吸或膜分離，重復(fù)次數(shù)為一次以上。
優(yōu)選的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所得低鹽廢酸進(jìn)行二次吸附、解吸，第二次吸附、解吸方式為樹脂色譜法或膜分離中的任意一種。
進(jìn)一步的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述第二次吸附、解吸為重復(fù)上述樹脂色譜法。
進(jìn)一步的，上述鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法中，所述第二次吸附、解吸所得低鹽廢酸成分為150～280g/L游離硫酸、0.5～5g/L Fe、0.05～0.5g/L溶解性鈦；所得高鹽廢水成分為10～50g/L游離硫酸、3～8g/L Fe、0.3～1.5g/L溶解性鈦。
本發(fā)明方法可與鈦白粉生產(chǎn)(酸解浸取、漂白、濃硫酸混合配制等環(huán)節(jié))、廢酸濃縮、濃硫酸混合配制、礦/硫磺制酸、磷肥、濕法冶金礦物浮選及浸取等行業(yè)工藝相結(jié)合，將本發(fā)明鈦白廢酸經(jīng)過酸/鹽分離處理得到的低鹽廢酸和高鹽廢水有選擇性的直接應(yīng)用到上述行業(yè)、環(huán)節(jié)或者將低鹽廢酸采用廢酸濃縮、濃硫酸混合配制工藝處理后返回上述環(huán)節(jié)、行業(yè)使用，以達(dá)到同時(shí)回收鈦白廢酸中游離硫酸和溶解性鈦，進(jìn)而最大限度地對(duì)鈦白廢酸進(jìn)行綜合、經(jīng)濟(jì)處理的目的。具體應(yīng)用方法如下：
本發(fā)明還提供了上述所得低鹽廢酸的使用方法。
使用方法一：低鹽廢酸在鈦白酸解環(huán)節(jié)的使用方法，包括以下步驟：將低鹽廢酸和濃硫酸調(diào)配成質(zhì)量濃度為90～95％的硫酸，作為反應(yīng)酸；或低鹽廢酸和濃硫酸調(diào)配成質(zhì)量濃度為45～55％的硫酸，作為引發(fā)酸；或直接作為浸取酸。
使用方法二：低鹽廢酸在鈦白漂白環(huán)節(jié)的使用方法，包括以下步驟：將低鹽廢酸加入漂白漿料中控制漿料中游離酸含量為40～80g/L，用于下一道洗滌工序。優(yōu)選為50～60g/L。
使用方法三：低鹽廢酸在磷肥行業(yè)的使用方法，包括以下步驟：將低鹽廢酸和濃硫酸混合配制成質(zhì)量濃度為35～55％的硫酸和磷礦進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)重鈣磷肥。
使用方法四：低鹽廢酸在濕法冶金行業(yè)礦物浮選環(huán)節(jié)的使用方法，包括以下步驟：將低鹽廢酸和濃硫酸加入礦漿中，調(diào)制成礦物浮選所需要的酸度。
使用方法五：低鹽廢酸在濕法冶金行業(yè)浸取環(huán)節(jié)的使用方法，包括以下步驟：將低鹽廢酸和礦粉混合攪拌，根據(jù)浸取工藝的要求，加入濃硫酸調(diào)整酸度，在攪拌和加熱的情況下完成對(duì)礦物的硫酸浸取。
使用方法六：低鹽廢酸在硫酸鎂行業(yè)使用方法，包括以下步驟：將低鹽廢酸和鎂礦粉混合攪拌，加入濃硫酸調(diào)整酸度，在攪拌或攪拌伴隨加熱的情況下進(jìn)行硫酸鎂的合成。
本發(fā)明還提供了上述所得高鹽廢水的使用方法。
使用方法七：高鹽廢水在鈦白酸解環(huán)節(jié)的使用方法，包括以下步驟：對(duì)鈦白酸解工藝進(jìn)行調(diào)整，將傳統(tǒng)的酸/礦配比由1.52～1.56調(diào)整至1.44～1.50，酸解主反應(yīng)后，將高鹽廢水按照比例計(jì)量后加入酸解產(chǎn)物中；所述比例為高鹽廢水中游離酸量和鈦礦的重量比值為0.06～0.12。
使用方法八：高鹽廢水在鈦白硫酸亞鐵結(jié)晶洗滌環(huán)節(jié)的使用方法，包括以下步驟：將高鹽廢水均勻噴灑在硫酸亞鐵表面對(duì)其進(jìn)行淋洗，收集淋洗液重復(fù)對(duì)硫酸亞鐵進(jìn)行淋洗至淋洗液中溶解性鈦達(dá)到30～80g/L。
本發(fā)明還提供了第二次分離所得低鹽廢酸的使用方法。該使用方法除與第一次分離所得低鹽廢酸的使用方法一、二、三、四、五、六相同以外，還包括使用方法九、十。
使用方法九：第二次分離所得低鹽廢酸在磷化工行業(yè)的使用方法，包括以下步驟：將二次低鹽廢酸和濃硫酸混合配制成質(zhì)量濃度35～55％的硫酸和磷礦進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)磷酸氫鈣。
使用方法十：第二次分離所得低鹽廢酸在礦/硫磺制酸干吸環(huán)節(jié)的使用方法，包括以下步驟：將二次低鹽廢酸替代傳統(tǒng)的吸收水和濃硫酸配制成98.0％～98.5％的吸收酸，對(duì)SO3進(jìn)行吸附生產(chǎn)硫酸。
本發(fā)明還提供了第一次和第二次分離所得低鹽廢酸的另一種使用方法，使用方法十一：包括如下步驟：將第一次和第二次分離所得低鹽廢酸進(jìn)行廢酸濃縮處理，濃縮到硫酸濃度達(dá)到40～65％后，經(jīng)過簡(jiǎn)單的過濾分離得到提濃廢酸，提濃廢酸再應(yīng)用到上述使用方法一、二、三、四、五、六、九、十所述的行業(yè)和環(huán)節(jié)。這樣既加大了廢酸的使用數(shù)量，同時(shí)也減少甚至杜絕新鮮濃硫酸的使用。
本發(fā)明方法可根據(jù)使用方法一、二、三、四、五、六、九、十所述的行業(yè)和環(huán)節(jié)對(duì)低鹽廢酸和高鹽廢水不同的成分含量要求，合理地選擇是否需要進(jìn)行多次分離或濃縮。
本發(fā)明方法通過控制合理地分離條件回收所得的低鹽廢酸金屬鹽含量低，純度高，從而能夠很好得用于其他工序；同時(shí)所得高鹽廢水中酸含量低，含有大量的溶解性鈦，也能很好地回收利用，避免了二次污染。
附圖說明
圖1本發(fā)明方法分離回收和應(yīng)用工藝流程圖
具體實(shí)施方式
鈦白廢酸中硫酸和溶解性鈦的回收分離方法，包括以下步驟：將鈦白廢酸通過樹脂色譜柱吸附游離硫酸，硫酸被吸附后流出液體即為高鹽廢水，該部分含少量的硫酸，較多的鐵離子、溶解性鈦；再用水淋洗上述吸附游離硫酸后的色譜柱，被吸附的游離硫酸被洗脫解吸流出，即為低鹽廢酸，該部分含大量的硫酸，少量的鐵離子、溶解性鈦。
所述樹脂為帶季胺官能團(tuán)的強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂、強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂等酸阻滯類樹脂中的至少一種。進(jìn)一步的，所述的帶季胺官能團(tuán)的強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂為杜笙A-32，所述的強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂為D101大孔吸附樹脂。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是：如樹脂吸附飽和后再進(jìn)行吸附處理，所得廢水酸含量高且酸不能得到充分回收，所以，當(dāng)樹脂吸附達(dá)到飽和時(shí)，需用水對(duì)樹脂進(jìn)行淋洗，淋洗所得即為回收的酸；然后再利用該清洗后的樹脂再次進(jìn)行吸附或者采用新的樹脂進(jìn)行吸附，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況選擇采用新樹脂還是淋洗后的樹脂進(jìn)行下一次的吸附。為了保證酸的充分吸附，也可將吸附后的廢水再進(jìn)行二次吸附和解吸保證酸回收更徹底。那么，為了保證不超過樹脂的吸附最大飽和值，需要控制樹脂與工業(yè)廢酸的比例，控制色譜柱的樹脂填充量與單次處理工業(yè)廢酸的體積比為1︰0.1～1。進(jìn)一步的，為了保證吸附質(zhì)量，還需控制色譜柱的直徑與高度關(guān)系為直徑和高度比值為0.15～5︰1。優(yōu)選的，所述色譜柱直徑為100～3000mm，高度為300～25000mm。
為了保證充分吸附，所述吸附時(shí)鈦白廢酸的走向是下進(jìn)上出，流速為0.002～0.02米/秒。
為了保證充分解吸，控制通過色譜柱的鈦白廢酸和水的體積比值為1︰0.5～3。進(jìn)一步的，控制通過色譜柱的鈦白廢酸和水的體積比值為1︰1～3。所述解吸時(shí)水的走向是上進(jìn)下出，解吸流速均為0.002～0.02米/秒。
通過本發(fā)明方法的一次吸附和解吸時(shí)，所得酸回收率為60～90％、金屬鹽的去除率為60～90％。所得低鹽廢酸含200～300g/L游離硫酸、5～15g/L Fe、0.5～2g/L溶解性鈦；所得高鹽廢水含20～80g/L游離硫酸、15～40g/L Fe、3～8g/L溶解性鈦。
進(jìn)一步的，依據(jù)對(duì)鈦白廢酸凈化除雜程度的不同需求，盡可能多的去除金屬鹽，對(duì)所得低鹽廢酸進(jìn)行再次分離，可采用樹脂或膜分離。如采用樹脂方式，則控制條件與前面一致。第二次分離后所得低鹽廢酸含200～300g/L游離硫酸、5～15g/L Fe、0.5～2g/L溶解性鈦；所得高鹽廢水含20～80g/L游離硫酸、15～40g/L Fe、3～8g/L溶解性鈦。通過第二次吸附解吸，酸回收率為60～80％、金屬鹽的去除率為88～99％。
吸附時(shí)色譜柱可單套運(yùn)行，也可多套串聯(lián)運(yùn)行。兩套或多套串聯(lián)使用時(shí)，每一級(jí)的廢酸進(jìn)料既可以直接連接前一級(jí)的廢酸出料，也可連接前一級(jí)的廢酸出料中間槽；而每一級(jí)的生產(chǎn)水/純水進(jìn)料可單獨(dú)使用生產(chǎn)水/純水，也可使用后一級(jí)處理后的含鹽廢水；在控制不同的生產(chǎn)水/純水消耗及不同的含鹽廢水產(chǎn)出量基礎(chǔ)上，達(dá)到廢酸深度酸/鹽分離的處理效果。
本發(fā)明的酸/鹽分離技術(shù)可與鈦白粉生產(chǎn)(酸解浸取、漂白、濃硫酸混合配制等環(huán)節(jié))、廢酸濃縮、濃硫酸混合配制、礦/硫磺制酸、磷肥、礦物浮選等行業(yè)工藝相結(jié)合，將鈦白廢酸經(jīng)過酸/鹽分離處理得到的低鹽廢酸和高鹽酸性廢水有選擇性的直接應(yīng)用到上述行業(yè)、環(huán)節(jié)或者將低鹽廢酸采用廢酸濃縮、濃硫酸混合配制工藝處理后返回上述環(huán)節(jié)、行業(yè)使用，以達(dá)到同時(shí)回收鈦白廢酸中游離硫酸和溶解性鈦的目的。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)一步說明，以及以所得低鹽廢酸、高鹽廢水產(chǎn)物在鈦白粉酸解、配酸、漂白、硫酸亞鐵洗滌、礦/硫磺制酸、磷肥、濕法冶金礦物浮選及浸取等行業(yè)和環(huán)節(jié)的利用途徑為典型示例，但并不因此將本發(fā)明的保護(hù)范圍限制在典型示例之中。
實(shí)施例1
采用處理能力都為8m3/hr的樹脂吸附系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)，分別采取樹脂吸附法、樹脂吸附法+樹脂吸附法、樹脂吸附法+膜分離等三種處理方式，對(duì)某硫酸法鈦白企業(yè)的廢酸進(jìn)行酸/鹽分離，連續(xù)運(yùn)行8小時(shí)后，對(duì)處理前后物料取樣采用化學(xué)方法檢測(cè)其中的游離酸、鐵及溶解性鈦等代表性成分的濃度變化，核實(shí)處理效率和產(chǎn)物質(zhì)量指標(biāo)如下表1：(其中膜分離工藝采用納濾膜)
表1
從上表看出，在控制酸/水體積比值為1︰1.5的操作條件下，單段樹脂吸附法的分離效率是游離酸回收率78％，金屬鹽類去除率(以鐵計(jì))81％；兩段樹脂吸附法的分離效率是游離酸累計(jì)回收率64％，金屬鹽類累計(jì)去除率(以鐵計(jì))95％；采用樹脂吸附法和納濾膜分離聯(lián)合處理工藝，分離效率是游離酸累計(jì)回收率67％，金屬鹽類累計(jì)去除率(以鐵計(jì))96％，略好于兩段樹脂吸附法處理工藝。
實(shí)施例2
某硫酸法鈦白企業(yè)采用單段樹脂吸附法、兩段樹脂吸附法處理鈦白硫酸，處理前后指標(biāo)如下表2：(酸/水比值為1︰1.6)
表2
通過提高脫附水量，酸/鹽分離過程中，游離酸回收率略有降低，而金屬鹽類去除率小幅上升。
實(shí)施例3
在鈦白生產(chǎn)酸解環(huán)節(jié)，采用實(shí)施例2中單段樹脂吸附法產(chǎn)生的低鹽廢酸和98％濃度的濃硫酸，分別配制成93％濃度的硫酸及48％濃度的硫酸，采用的混合設(shè)備是文氏管噴射器，設(shè)備連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，對(duì)比采用生產(chǎn)水為稀釋劑，配制環(huán)節(jié)設(shè)備運(yùn)行情況，見下表3：
表3
由此可知，通過采用酸混合工藝及設(shè)備，將酸/鹽分離后的低鹽廢酸和濃硫酸配制成滿足酸解主反應(yīng)工藝要求的反應(yīng)酸和引發(fā)酸，配制系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行正常，由于采用含有大量游離酸的低鹽廢酸作為濃硫酸稀釋劑，相比采用生產(chǎn)水配制，減少了配制環(huán)節(jié)的發(fā)熱量，配制酸產(chǎn)量有所提升，且酸解主反應(yīng)正常；采用此工藝，回收了廢酸中游離酸，減少酸解新鮮硫酸消耗，節(jié)省了成本。
實(shí)施例4
某硫酸法鈦白企業(yè)漂白工藝：漂白采用98％濃硫酸加鋁粉制備三價(jià)鈦后在偏鈦酸中按照0.2％比列加入，加熱溫度700C，保溫240分鐘。漂白完成后進(jìn)行洗滌。
采用低鹽廢酸(游離硫酸含量270g/L，F(xiàn)e含量9g/L，溶解性鈦1.5g/L)，考察運(yùn)行3個(gè)月，綜合比較兩種運(yùn)行方式，見下表4：
表4
從上表可知，偏鈦酸的漂白原傳統(tǒng)工藝采用大量的濃硫酸進(jìn)行還原劑的配制和偏鈦酸的漂白，該環(huán)節(jié)是硫酸法鈦白第二大硫酸消耗點(diǎn)。采用低鹽廢酸可以替代傳統(tǒng)工藝60％的新鮮硫酸，即每噸鈦白可節(jié)約100kg 98％濃度的新鮮濃硫酸，漂白操作及漂白效果無影響。
實(shí)施例5
某硫酸法鈦白企業(yè)原有的酸解工藝：酸/礦配比1.54；鈦精礦和濃硫酸反應(yīng)后，采用生產(chǎn)水進(jìn)行浸??；
調(diào)整方案：將酸/礦配比由1.54調(diào)整至1.48，酸解主反應(yīng)后，采用實(shí)施例2所述的樹脂吸附法工藝，產(chǎn)出的高鹽廢水(游離硫酸含量50g/L，F(xiàn)e含量30g/L，溶解性鈦6g/L)，根據(jù)高鹽廢水所含硫酸量按照0.06的系數(shù)計(jì)算體積后，在酸解主反應(yīng)后期加入酸解鍋內(nèi)對(duì)酸解反應(yīng)物進(jìn)行浸取，在保證傳統(tǒng)工藝的總硫酸量不改變的情況下，可以消耗接近7M3的高鹽廢水，從而回收高鹽廢水中42kg的溶解性鈦；見表5：
表5
因此，在維持鈦白酸解原有總硫酸量不改變的基礎(chǔ)上，通過酸礦配比的調(diào)整，大量采用鈦白廢酸經(jīng)酸/鹽處理得到的高鹽廢水進(jìn)行浸取操作，既保證了酸解中間產(chǎn)物質(zhì)量，同時(shí)也大量地回收了高鹽廢水中有價(jià)的溶解性鈦和游離酸，降低了酸解成本；
備注：采用該工藝帶來的鐵等金屬鹽類總量增加，可在后序結(jié)晶環(huán)節(jié)除去，但溶解性鈦得到完全回收在利用。
實(shí)施例6
某硫酸法鈦白企業(yè)生產(chǎn)流程中亞鐵結(jié)晶洗滌環(huán)節(jié)：原有工藝采用大量的生產(chǎn)水對(duì)硫酸亞鐵結(jié)晶進(jìn)行沖洗，洗滌廢水作為小度水(鈦白行業(yè)俗稱)返回到酸解流程；采用高鹽廢水(游離硫酸含量50g/L，F(xiàn)e含量30g/L，溶解性鈦6g/L)代替生產(chǎn)水對(duì)硫酸亞鐵進(jìn)行洗滌，同樣產(chǎn)生洗滌廢水，這兩種洗滌廢水成分分析如下表6：
表6
由上表可知，高鹽廢水代替生產(chǎn)水對(duì)亞鐵進(jìn)行洗滌，硫酸亞鐵的復(fù)溶數(shù)量減少，洗滌廢水的穩(wěn)定性大幅提高，該部分廢水可參照實(shí)施例5所述方式返回酸解流程，高鹽廢水中溶解性鈦得到回收利用。
實(shí)施例7
某硫酸法鈦白企業(yè)附屬30萬噸/硫磺制酸系統(tǒng)：原有工藝下月消耗生產(chǎn)水3750噸，月產(chǎn)出25000噸98％硫酸。
采用實(shí)施例2中兩次樹脂吸附法酸/鹽分離工藝，產(chǎn)出低鹽廢酸(游離硫酸含量190g/L，F(xiàn)e含量1.1g/L，溶解性鈦0.06g/L)，替代生產(chǎn)水進(jìn)入干吸工序，考察運(yùn)行3個(gè)月：每月消耗5400噸低鹽廢酸，月硫酸增產(chǎn)730噸，干吸環(huán)節(jié)生產(chǎn)水無補(bǔ)充，硫酸大儲(chǔ)槽酸泥增加7％，污水處理中和廢酸減少580噸石灰，外排渣量減少2000噸。
備注：1)針對(duì)采用低鹽廢酸后，成品硫酸中鐵含量略有增加(3ppm增加到8ppm)，應(yīng)用到鈦白酸解生產(chǎn)，鈦白產(chǎn)品質(zhì)量無變化。
2)采用低鹽廢酸后成品濃硫酸酸泥略有增加，可采用增設(shè)小型壓濾機(jī)定期抽取底部酸泥，固液分離出酸渣的方式解決酸泥沉積的問題。
實(shí)施例8
某硫酸法鈦白企業(yè)廢酸濃縮裝置：廢酸處理量2*12m3/小時(shí)，一二效強(qiáng)制循環(huán)量1400m3/小時(shí)、1800m3/小時(shí)，每小時(shí)產(chǎn)出一水亞鐵2.4噸，含游離酸量15％。
采用低鹽廢酸(游離硫酸含量290g/L，F(xiàn)e含量11g/L，溶解性鈦1.8g/L)，考察運(yùn)行6個(gè)月，綜合比較兩種運(yùn)行方式，見下表7：
表7
從上表得知，采用本發(fā)明方法酸/鹽分離處理后得到的低鹽廢酸進(jìn)行廢酸濃縮處理，可有效解濃縮系統(tǒng)運(yùn)行正常，同時(shí)由于廢酸中大量金屬鹽類物質(zhì)預(yù)先脫出，降低了廢酸粘度，帶來同等蒸發(fā)溫度下水分揮發(fā)效率提升，廢酸濃縮最高濃度提高8個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)也提高了廢酸返回鈦白系統(tǒng)的數(shù)量；廢酸濃縮系統(tǒng)濃縮環(huán)節(jié)廢酸中游離酸回收率大幅度增加，大大減輕了由于亞鐵夾帶硫酸而造成治理二次污染的工作難度。
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐測(cè)算，低鹽廢酸經(jīng)過廢酸濃縮后，游離酸濃度提高到57％，即可以將鈦白裝置的廢酸全部消耗在酸解環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)廢酸總游離酸的全回收。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制。上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。