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淺談鈦白粉硫酸亞鐵綜合利用技術應用<一>
來源:本站原創    作者:admin    點擊次數:4535次    發布時間:2015-06-02

    鈦白粉是一種無機顏料,無毒、遮蓋力強、白度和光亮度高,是目前世界上性能最好的一種白色顏料。它們廣泛應用于塑料、印刷油墨、橡膠、造紙、化纖、涂料等領域。根據制造方法,鈦白粉可分為硫酸法鈦白粉和氯化法鈦白粉。其中氯化法鈦白粉質量較好,雜質含量小,產品成本低。對環境污染相對較小,因此越來越受重視,目前所占比例已超過了硫酸法鈦白粉。但硫酸法生產鈦白粉出現的較早,應用非常廣泛,技術也很成熟,因此具有相當大的競爭力,仍繼續使用,這兩種生產方法在一定時期內將共存。

    目前美國杜邦、美禮聯和科美基三家公司掌握著先進的二氧化鈦氯化法生產技術,并對中國實施技術封鎖。利用傳統的硫酸法生產二氧化鈦在實際生產中也需要大量的專有技術、技術訣竅和操作經驗,對準備進入該行業企業的技術積累和技術創新能力提出了很高的要求。

    二氧化鈦工業是相對技術資金密集型產業,新建一座采用硫酸法工藝的工廠,如達到經濟規模,一般估計建設資金將達到1.2億左右,建設同等規模的采用氯化法工藝的工廠,建設資金投入量更大;由于技術積累和操作經驗對正常生產有著至關重要的影響,因此,建成投產后仍有一段相當長的達產達標過程,對運營資金提出了很高要求。對準備進入本行業的投資者來說,須擁有較大的資本規模和資金籌措能力。

    在氯化法技術國外封鎖、國內尚未完全掌握、不具備推廣應用的情況下,投資硫酸法二氧化鈦,如產品達不到國際標準、廢酸和亞鐵不能綜合利用、環保不能達標排放,國家產業政策予以限制,新建項目、禁止投資。投資管理部門不予審批、核準或備案,各金融機構不得發放貸款,土地管理、城市規劃和建設、環境保護、質檢、消防、海關、工商等部門機構不得辦理有關手續。凡違反規定進行投融資建設的,要追究有關單位和人員的責任。

    我國現階段生產鈦白粉主要采用的是硫酸法,硫酸法生產鈦白粉是老工藝,設備簡單,技術不復雜,對原料的要求也不太嚴格,但是其“三廢”的排放量大,治理費用高,綜合利用產品附加值低,基本無再利用價值。硫酸法生產1t鈦白粉要排放濃度為17%-22%的廢酸8-10t,酸性廢水200-1000t,酸性廢渣0.5-0.6t,酸性廢氣超過15000m3,對環境的污染相當大,其治理的費用相當高,一般的企業根本無法承受。在我國幾乎沒有一個鈦白粉工廠的水、氣、渣的排放能夠完全達到國家規定的排放要求,少數工廠因環保問題而被迫停產、搬遷等。因此,研究硫酸法生產鈦白粉過程中產生的廢水水質以級探討其廢水處理工藝有著迫切的現實意義。

    根據上述情況,硫酸法鈦白粉廢酸亞鐵處理通常采用石灰法回收二水硫酸鈣,供水泥行業作為添加劑。

    廢酸是一種有利用價值,可回收資源,若用石灰中和不僅浪費有價值的資源,而且給亞鐵處理帶來麻煩,同時硫酸鈣污泥量大無法利用。

    根據硫酸法鈦白粉廢酸液量大,亞鐵含量高的特點,采用廢酸液分離硫酸和亞鐵廢水,分離后的硫酸返回酸池,加入商品酸配制循環使用。亞鐵廢水和酸性廢水制備鐵黃。條件允許將鐵黃壓濾水脫鹽循環使用,疲勞水結晶處理。

    對于硫酸法鈦白粉廢酸進行回收不僅減少零排放處理費用,同時解決危險廢物處理問題和資源再利用。

    廢酸分離回收技術目前國內常用的是加熱法,冷卻法,國外使用擴散膜法和阻滯分離法。

    阻滯分離法工作原理:利用薄層分析的原理,廢酸液進入設備裝置,填料將酸截留,廢酸液變成中性廢液,廢液中的物質被填料阻滯,分別依次來排除設備,可根據技術要求截取,用反洗水洗淋填料,從設備中流出再生酸。不同的酸液要用不同的填料。

    酸分離回收設備因廢酸種類,生產工藝不同,差異性很大。環科公司根據多年研究和用戶使用意見,現設備生產采用標準化、集成化、模塊式,酸回收機可根據處理量組合,預處理、后處理設備,根據用戶技術要求增減。便于運輸、使用、售后服務。

    酸分離回收機組是零排放的關鍵設備,通常采用復合型材料制作,外殼采用一定厚度的金屬,內襯防腐填料,但由于加工條件問題缺少相應設備和技術手段,有些企業采用樹脂澆注主機外殼,其危害是沒有強度易破損,發生事故,另外不安裝壓力、溫度、PH等安全監測儀表,處理效果不能隨時掌控。

    目前國內外酸分離回收機組,主機單體處理能力相當小,擴散膜法處理能力6T/d,國內最大處理能力30T/d,西安環科主機處理能力能達到30-100T/d,領先國內外同行水平。

為了更好地生產酸分離回收設備,西安環科在企業標準的基礎上,正在申報國家標準和行業標準。

    針對國內酸洗廢液特點,對熱廢酸液污染物分為二步治理,第一步利用廢酸回收機分離鹽酸和氯化亞鐵,回收再生酸;第二步將氯化亞鐵中和反應水解生成鐵黃。鐵黃是顏料行業最重要和常用原料,可以生產鐵紅、鐵藍、鐵黑等顏料、油漆、建材、地磚、外墻所用顏料。國家對廢酸液污染控制,主要是廢酸和污泥,如不處理轉移費分別是1500元/m3和3000元/噸,日排放量30 m3廢酸,企業每天轉移費分別是4.5萬和1.5萬元。據不完全統計,全國近十萬家從事金屬酸洗行業集中處理需要多少處理廠,掩埋場和運輸車輛,集中處理即不可

能,成本又高,企業自身處理,資源再利用才是酸洗行業的出路。
    綠色治理的原則和檢驗標準是:在治理過程中分級分離循環使用,在治理過程中將污染物轉化成有利用價值產品或原料,絕不能在治理污染物時產生新的污染物或毫無價值的廢棄物。

    氧化鐵的主要成分是三氧化二鐵,化學式Fe2O3·H2O,是氧化鐵的一水和物。氧化鐵最大的應用是作為顏料在使用。按顏色分為氧化鐵紅、氧化鐵、氧化鐵黑,氧化鐵棕由氧化鐵紅、氧化鐵黑(和氧化鐵)混合而成。



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