專利名稱：鈦白廢酸在錳行業(yè)的回收利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬一種工業(yè)廢料的回收利用新方法，具體涉及一種鈦白粉 生產(chǎn)產(chǎn)生廢酸的回收利用新方法。
背景技術(shù)：
以鈦鐵礦為原料用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時，每生產(chǎn)一噸鈦白粉即會
排出廢酸8-1 0噸，這些廢酸中硫酸的含量約為1 8-3 2%，硫酸 亞鐵含量約為1 5-2 5 %。目前，全國大約有鈦白粉生產(chǎn)廠家80-90 家，年產(chǎn)量200萬噸，產(chǎn)生的廢酸達2000萬噸，其中含有硫酸高達 500萬噸。但大部分生產(chǎn)廠家由于環(huán)保壓力將外排的廢酸集中用石灰 或電石泥中和處理，此項環(huán)保費用分攤到鈦白粉生產(chǎn)成本1500-3000 元/噸，許多鈦白粉廠因不堪重負，偷偷將廢酸不經(jīng)處理外排，不僅 嚴(yán)重污染環(huán)境，而且白白浪費了大量可利用的資源。然而另一方面， 目前電解二氧化錳行業(yè)、電解金屬錳行業(yè)、固體硫酸錳行業(yè)在制取硫 酸錳溶液時，均需用硫酸作為主要原材料。為降低成本，許多錳行業(yè) 廠家用鈦白廢酸取代硫酸進行試生產(chǎn)，其工藝過程一般仍為溶浸、 凈化和固液分離三大步驟。但不論是碳酸錳法還是兩礦法使用廢酸生 產(chǎn)，因為廢酸中亞鐵含量很高，投入氧化錳采用水解凈化法除鐵過程 (凈化)中生成大量的氫氧化鐵膠體，堵塞濾餅和濾布，導(dǎo)致壓濾即 液固分離困難，生產(chǎn)難以正常進行，其它原材料消耗大幅增加，以致廢酸難以在錳行業(yè)大規(guī)模使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在錳行業(yè)或其它行業(yè)中充分回收利 用廢酸中的硫酸的新方法，具體來說主要是解決了使用鈦白廢酸時普 遍存在的固液分離壓濾困難的難題。本發(fā)明是用如下方式完成的 本發(fā)明的工藝流程為
溶浸一氧化除鐵(加天然二氧化錳)一中和(加碳酸鈣)一第一次壓 濾一氧化除鐵(加天然二氧化錳)一中和一硫化除重金屬(加福美鈉) —第二次壓濾一(如有需要，進行第三次甚至更多次氧化中和除鐵， 再壓濾)一精壓濾；
1 .用廢酸代替濃硫酸與碳酸錳(或其它金屬礦石)進行溶浸化合；
2 .溶浸過程中將PH值控制在1. 5-2. 1之間，先加入2- 3噸氧化錳 氧化部分亞鐵，碳酸鈣中和PH值至4- 5 ，馬上使用廂式壓濾機進行 第一次壓濾；
3 .經(jīng)一次壓濾后的濾液再加2-5噸氧化錳氧化亞鐵2小時以上，再 將PH值用碳酸鈣粉或石灰水中和PH值至5. 2-5. 8，加SDD (福美鈉) 采用硫化沉淀法沉淀重金屬后進行第二次壓濾。如上述處理后，第二 次壓濾速度慢或者液少渣多，可適當(dāng)調(diào)低本步氧化錳的投量，在下次 壓濾前再進行一次或多次氧化中和除鐵處理；
4.進行精壓濾，即最后一次壓濾； 上述第1步溶浸化合的化學(xué)反應(yīng)式為 MnC03+H2S04=MnS04+H20+C02 t上述第2步氧化中和去除部分亞鐵的化學(xué)反應(yīng)式為
2Fe2++Mn02+4H+=2Fe3++Mn2++2H20(天然二氧化錳作為氧化劑，下同)
CaC03+H2S04+H20=CaS04. 2H20+ C02 t
Fe3++3H20=Fe (OH) 3 I +3H+ 上述第3步氧化中和去除部分亞鐵的化學(xué)反應(yīng)式為
2Fe2++Mn02+4H+=2Fe3++Mn2++2H20
CaC0:i+H2S04+H20=CaS04. 2H20+ C02 t
Fe3++3H20=Fe (OH) 3 I +3H+
福美鈉(二甲基二硫代氨基甲酸鈉，分子式C3H6NS2Na.2H20)去除 重金屬反應(yīng)式如下
S2—+Ni2+=NiS I
S2—+C02+=C0S 4
S2-+Pb2+=PbS I
S2—+Cu2+=CuS I
S2-+Cd2+=CdS I 。 本發(fā)明與同類技術(shù)相比具有以下優(yōu)點工藝簡單、可操作性強，而且 成本低廉，經(jīng)濟效益與環(huán)境效益顯著，具備循環(huán)經(jīng)濟的重要特征與優(yōu) 點。應(yīng)用廣泛，凡有硫酸溶浸與固液分離工序的行業(yè)均可使用。本發(fā) 明在錳行業(yè)，主要指電解二氧化錳行業(yè)、電解金屬錳行業(yè)和固體硫酸 錳行業(yè)廣泛使用，將廢酸中大量存在的亞鐵分兩次或多次氧化、生成 氫氧化鐵膠體沉淀壓濾去除，解決了氫氧化鐵膠體比例過大而嚴(yán)重影 響壓濾效果的難題。不僅可大量回收利用鈦白廢酸，降低鈦白粉廠的環(huán)保成本，亦可將錳行業(yè)或其它行業(yè)硫酸成本降至最低，因廢酸折算 的硫酸價格大大低于濃硫酸價格，達到循環(huán)利用廢酸，降低行業(yè)硫酸 消耗，間接節(jié)約硫磺或硫鐵礦資源，將鈦白粉生產(chǎn)造成的環(huán)境污染降 到最低，大幅降低鈦白粉生產(chǎn)和錳行業(yè)生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。參照圖l，本發(fā)明采用 新的技術(shù)方案能解決壓濾難題的原理是將每次壓濾濾渣中的氫氧化 鐵膠體的比例控制在一個不影響壓濾效果的范圍，從而解決大量使用 廢酸導(dǎo)致壓濾即固液分離困難的難題。經(jīng)反復(fù)試驗，發(fā)現(xiàn)氫氧化鐵膠
體占濾渣的比例只要小于4. 5%就不會影響壓濾，如超過4. 5%,則壓濾 困難，比例愈大壓濾愈困難。基于上述實驗結(jié)果，可結(jié)合實踐確定除鐵
與壓濾次數(shù)以及過程中除鐵劑的加入量。本發(fā)明的工藝流程為 溶浸一氧化除鐵(加天然二氧化錳)一中和(加碳酸鈣)一第一次壓 濾一氧化除鐵(加天然二氧化錳)一中和一硫化除重金屬(加福美鈉) —第二次壓濾一(如有需要，進行第三次甚至更多次氧化中和除鐵， 再壓濾)一精壓濾。
1. 溶浸在化合桶中加入鈦白廢酸、返回液與碳酸錳粉，充分溶 浸；鈦白廢酸的加入量可根據(jù)礦粉的酸耗與返回液酸量任意調(diào) 整；2. 溶浸過程中將PH值控制在1. 5-2. 1之間，加入2- 3噸天然二 氧化錳氧化部分亞鐵為三價鐵；
3. PH值>2. 6時，加入碳酸鐘粉0. 5-1. 5噸中禾口 PH值至4. 0-5. 0， 三價鐵水解生成氫氧化鐵膠體沉淀，用廂式壓濾機進行第一次 壓濾；濾液進入另外的化合桶,濾渣外排處理；
4. 在濾液中再加入天然二氧化錳2. 0-5. 0噸氧化殘余亞鐵，反應(yīng) 約2-3小時后將亞鐵除至技術(shù)要求以下，加入碳酸鈣0. 5-1. 5 噸，中和PH值至5， 2-6. 0生成氫氧化鐵膠體沉淀，加入硫化劑福 美鈉硫化，重金屬含量達標(biāo)后用廂式壓濾機進行第二次壓濾；
5. 如上述處理后壓濾仍困難，可增加氧化除鐵壓濾次數(shù)至3次甚 至更多；
6. 添加硅藻土等助濾劑進行精壓濾。
權(quán)利要求
1. 一種鈦白廢酸在錳行業(yè)的回收利用方法，其特征在于它的工藝流程為溶浸→氧化除鐵(加天然二氧化錳)→中和(加碳酸鈣)→第一次壓濾→氧化除鐵(加天然二氧化錳)→中和→硫化除重金屬(加福美鈉)→第二次壓濾→(如有需要，進行第三次甚至更多次氧化中和除鐵，再壓濾)→精壓濾；1.用廢酸代替濃硫酸與碳酸錳(或其它金屬礦石)進行溶浸化合；
全文摘要
一種鈦白廢酸在錳行業(yè)的回收利用方法。本發(fā)明屬一種工業(yè)廢料的回收利用新方法，具體涉及一種鈦白粉生產(chǎn)產(chǎn)生廢酸的回收利用新方法。目的在于提供一種在錳行業(yè)或其它行業(yè)中充分回收利用廢酸中的硫酸的新方法，具體來說主要是解決了使用鈦白廢酸時普遍存在的固液分離壓濾困難的難題。本發(fā)明的工藝流程為溶浸→氧化除鐵(加天然二氧化錳)→中和(加碳酸鈣)→第一次壓濾→氧化除鐵(加天然二氧化錳)→中和→硫化除重金屬(加福美鈉)→第二次壓濾→(如有需要，進行第三次甚至更多次氧化中和除鐵，再壓濾)→精壓濾。工藝簡單、可操作性強，而且成本低廉，經(jīng)濟效益與環(huán)境效益顯著，具備循環(huán)經(jīng)濟的重要特征與優(yōu)點。應(yīng)用廣泛。
文檔編號B01D25/12GK101289711SQ20081003124
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月4日
發(fā)明者吳潤彬, 譚新喬, 鄒秋陽 申請人:譚新喬;吳潤彬;鄒秋陽