用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法
【專利摘要】本發明公開了一種用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，用細度不低于40目的含鎂礦粉預中和硫酸法鈦白粉生產中產生的酸性廢水，至料液的pH≥2；再用堿性物進一步中和，直至料液pH值達到排放標準。由于用鎂代替了鈣中和廢水中酸性物質，可以大幅度降低二次固廢渣產量，可降低廢水處理成本。
【專利說明】用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法【技術領域】[0001 ] 本發明涉及硫酸法鈦白粉生產工藝中產生的酸性廢水的處理方法。【背景技術】
[0002]硫酸法鈦白粉生產工藝的特點是廢渣、廢水、廢氣三廢排放量大，污染嚴重。僅酸性廢水一項，每生產一噸鈦白粉就有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，必須處理達標后才能排放。[0003]目前業內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，國內外硫酸法鈦白粉生產企業基本采用此法處理酸性廢水。用這種方法處理酸性廢水后，會產生大量的二次淤渣(又稱鈦石膏)，每處理一噸鈦白粉所產的酸性廢水，大約會產生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，同時也面臨處理堆放的難題，極易造成二次污染。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對上述中和法處理鈦白酸性廢水而產生的二次淤渣量大，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。[0005]本發明所述鈦白酸性廢水為硫酸法鈦白粉生產中產生的酸性廢水，其處理步驟如下:用細度不低于40目的含鎂礦粉預中和硫酸法鈦白粉生產中產生的酸性廢水，至料液的 PH≥2 ;再用堿性物進一步中和，直至料液pH值達到排放標準。[0006]其中，預中和主要化學反應如下:[0007]MgC03+H2S04 = MgS04+C02+H20(I)[0008]CaC03+H2S04 = CaSO4 丨 +C02+H20(2)[0009]由上述反應式(I)可知，游離硫酸被MgCO3消耗，并產生溶于水的MgSO4，從而使得二次淤洛一鈦石膏大大減少。并且，含鎂礦粉的含鎂量越高，二次淤洛一一鈦石膏量越少。 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。[0010]預中和反應主要目的是利用MgCO3消耗酸性廢水中的游離硫酸。當料液pH達到2 時，料液中的游離硫酸越來越少，當PH達到5時，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，上述預中和至料液pH為2~5較理想。[0011]為提高反應效果，減少含鎂礦粉消耗，所述含鎂礦粉細度為40~100目，含鎂礦煅燒產物細度為40~100目。[0012]本發明還可以按下述步驟處理:用細度不低于40目的含鎂礦煅燒產物中和硫酸法鈦白粉生產中產生的酸性廢水，直至料液PH值達到排放標準。[0013]化學反應如下:[0014]MgCHH2SO4 = MgS04+H20(3)[0015]CaCHH2SO4 = CaSO4 I ++H2O(4)[0016]利用含鎂礦煅燒產物替代石灰粉或電石渣作為中和反應原料，可以直接使料液的 PH值升至6以上，可以直接達到排放標。而且二次淤洛一一鈦石膏量更少。[0017]上述含鎂礦可以為菱鎂石和/或白云石。[0018]本發明的優點是: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，避免產生傳統方法中硫酸鈣類的沉淀洛，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)產量，較常規傳統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。【具體實施方式】[0019]下面通過實施例對本發明進行具體描述，在此特別指出下述實施例僅只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制。[0020]以下實施例中，除特別指明的以外，物料量之比均是指重量比。實施例所用鈦白酸性廢水含游離硫酸為1.5%、總鐵為0.3%。為了便于和本發明對比說明，采用了傳統石灰和電石渣法處理實施例用鈦白酸性廢水進行了對照試驗，具體如下:[0021]鈦白酸性廢水1000.0g,加入石灰粉25.0g,機械攪拌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。[0022]鈦白酸性廢水1000.0g,加入電石渣32.0g,機械攪拌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。[0023]實施例1[0024]取細度在40~100目的菱鎂石礦粉(主成分是MgC03，Mg0含量42%)。取鈦白酸性廢水1000.0g，加入上述礦粉llg，機械攪拌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工業燒堿，機械攪拌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%。[0025]實施例2[0026]取細度在40~100目的菱鎂石礦粉(主成分是MgC03，Mg0含量42%)。取鈦白酸性廢水1000.0g,加入上述礦粉12.0g,機械攪拌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工業燒堿，機械攪拌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%。[0027]實施例3 [0028]取細度在40~100目的白云石礦粉(主成分是MgC03和CaC03，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工業燒堿，機械攪拌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%。[0029]實施例4[0030]取細度在40~100目的白云石礦粉(主成分是MgC03和CaC03，Mg0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工業燒堿，機械攪拌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%。[0031]實施例5[0032]分別取前述細度在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工業燒堿，機械攪拌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%。[0033]實施例6[0034]取細度在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%。[0035]實施例7[0036]取細度在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.lg，二次淤渣39.8g。較傳統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%。[0037]實施例8[0038]分別取前述細度在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%.
【權利要求】
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中產生的酸性廢水，其特征是:用細度不低于40目的含鎂礦粉預中和鈦白酸性廢水，至料液的 PH≥2 ;然后再用堿性物進一步中和，至料液pH值達到排放標準。
2.根據權利要求1所述用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，其特征是:所述含鎂礦粉細度為40~100目。
3.根據權利要求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中產生的酸性廢水，其特征是:用細度不低于40目的含鎂礦煅燒產物中和鈦白酸性廢水，至料液 PH值達到排放標準。
5.根據權利要求4所述用含鎂礦處理鈦白酸性廢水的方法，其特征是:含鎂礦煅燒產物細度為40~100目。
6.根據權利要求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。
【文檔編號】C02F1/66GK103496779SQ201310479263
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月14日 優先權日:2013年10月14日
【發明者】楊文斌, 潘建, 胡成軍 申請人:銅陵化學工業集團有限公司