钛白粉副产硫酸亚铁的综合利用现状

钛白粉的两种制备方法硫酸法与氯化法在我国应用程度与范围不同,硫酸法是我国主流的生产工艺。硫酸法生产会产出大量废气、废水、废渣与副产物,对环境造成严重污染。硫酸亚铁作为硫酸法制备钛白粉工艺的主要副产物,对其进行妥善处理和利用具有极高经济价值与环境效益。基于两种制备工艺的不同,通过对比硫酸法与氯化法的优缺点,对硫酸法副产物硫酸亚铁的综合利用进行了总结,包括直接销售使用与加工后销售使用两个方面,并对钛白粉未来发展进行展望。

盐酸法钛白粉新工艺副产氯化亚铁制备四氧化三铁

探索了一种以盐酸法钛白粉新工艺副产氯化亚铁为原料制备四氧化三铁磁粉的放大试验工艺,把副产危废氯化亚铁制备成用途广泛的四氧化三铁磁粉,实现资源的综合利用。研究结果表明:选用氧化钙为沉淀剂与氯化亚铁反应得到氢氧化亚铁,在分散剂辅助作用下通入空气使氢氧化亚铁被氧化成三价氢氧化铁,控制氧化钙及分散剂加料时间间隔为1.5 h、氧化温度为80℃、氧化时间为8.5 h,将氢氧化铁与氢氧化亚铁以物质的量比为2∶1均匀混合,通过正压分离得到固体,控制分离前pH为6.5,最后通过烘干、研磨等后处理得到四氧化三铁磁粉。进行50 kg级别放大试验得到四氧化三铁产品,收率达到97%。该工艺将副产危废转化为有一定经济效益的产品,进一步完善了盐酸法钛白粉新工艺。

我国硫酸法钛白粉生产工艺存在的问题和技改措施

我国硫酸法钛白生产厂有数十家 ,生产规模和生产能力小 ,钛白品种少。本文对我国自行开发生产线与引进技术的工艺和装置进行了对比 ,介绍了我国硫酸法钛白生产中存在的问题 ,提出了一些改进措施。

钛白水解废酸中钪的回收

研究了钛白水解废酸中钪的回收及钪与钛的分离。在P204-TBP萃取体系中进行了钛白水解废酸提钪实验研究,在此基础上绘制了钪的萃取等温线,并进行了串级逆流萃取实验。针对萃取后含钪钛的有机相,提出了用洗脱剂EL洗脱负载有机相中的钛,并进行了相应的实验研究。对除钛后的有机相,考察了钪反萃的影响因素。实验结果表明:P204-TBP萃取体系基本可以实现钪的回收富集,经洗脱剂EL三级逆流洗脱,钛的洗脱率可达到98%,而钪的损失率仅为4%,钪钛的分离效果明显。洗脱钛后的有机相用氢氧化钠反萃,钪的单级反萃率能达到97%以上。钛白水解废酸经一次萃取、洗脱、反萃后得到的粗钪产品纯度可达到85%。

萃取法分离钛白废酸中的铁

首先通过臭氧氧化作用把钛白废酸中的二价铁转化成三价铁,然后采用萃取法去除其中的三价铁。考察了络合剂（盐酸）浓度、萃取剂、萃取相比等对三价铁萃取率的影响,并初步探索了反萃法回收萃取剂及萃取剂的循环利用。结果表明：当盐酸浓度为3.4 mol/L时,几乎可完全络合溶液中的三价铁;在萃取剂磷酸三丁酯中加入苯作为稀释剂,可有效降低磷酸三丁酯的粘度,消除萃取过程中的乳化现象;磷酸三丁酯萃取三价铁的传质过程很快,2-3 min即达平衡;当萃取相比O/W（萃取剂与钛白废酸体积之比）=0.6∶1时,三价铁萃取率可达97%以上。当反萃相比W/O=4∶1时,三价铁反萃率接近100%。磷酸三丁酯经过5次萃取-反萃循环后,三价铁的萃取率没有明显下降。去除三价铁后的钛白废酸,经蒸馏浓缩到质量分数70%左右,再与浓硫酸混合后可用于钛白粉的生产,蒸馏过程中回收的盐酸循环使用。反萃出来的三价铁可作为生产铁红的原料。

硫酸法钛白粉质量差的原因及解决办法

在硫酸法钛白粉生产过程中,钛白粉产品质量的控制关键在于物料净化、颗粒粒径及粒径分布和表面处理这三大环节。从这三大环节出发,分析了某厂钛白粉产品质量差的原因,主要是钛矿品位低、钛液净化工艺及设备落后、水解技术落后、晶型转化过程中转化剂分散不均匀、偏钛酸洗涤工艺不合理和各煅烧窑煅烧强度不一致等。针对这些原因,分别从工艺和设备上提出了一系列有利于提高硫酸法钛白粉产品质量的技术方案,并对生产装置加以改造。改选方案实施后,钛白粉产品质量大有提高,即钛白粉杂质含量降低,粒径变细且分布变窄,分散性能有了明显好转,遮盖力等指标有了明显提高。

国内钛白粉的应用、生产工艺和市场

介绍了钛白粉的应用和国内生产情况、分析了硫酸法和氯化法生产工艺的优缺点和国内钛白粉的市场前景。

2017年钛白粉行业状况及发展

简要回顾了我国钛白粉工业发展历史,列出了2017年的各项行业数据,对2018年及近期的形势,特别是氯化法的技术瓶颈和硫酸法的清洁生产之路进行了分析。

我国钛白粉产需现状与发展前景

综合分析了我国钛白粉的产需现状及存在的差距,重点提示了我国钛白粉发展对策与建议。

盐酸法钛白粉工艺的研究

盐酸法钛白粉生产工艺是一种有别于硫酸法和氯化法的全新路线,具有"三废"排放量少、盐酸可循环利用等优点。以宜宾天原聚氯乙烯生产过程中的副产盐酸为原料,通过对攀枝花地区钛精矿进行盐酸酸解工艺的研究,确定了盐酸法钛白粉的优化工艺条件:酸矿比7∶1,酸解温度85℃,酸解时间180 min,水解温度230℃,进料量1 L/h。在此条件下,可制得消色力大于1 600、亮度高于94.0、蓝相值大于3.0、金红石质量分数大于99%的颜料钛白粉,其TiO2的总回收率可达88%。

硫酸法钛白废弃物硫酸亚铁的循环利用

提出一种将硫酸法钛白粉生产过程中废弃的硫酸亚铁回收,并与硫磺或硫铁矿混合掺烧,制备工业硫酸的工艺,解决硫酸法钛白生产过程中排放的固体废弃物—硫酸亚铁的处理难题,同时,产出的硫酸又可循环用于钛白粉生产,构建硫酸法钛白粉循环经济生产模式。该工艺已成功运用于国内多套钛白粉装置,使硫酸法钛白粉生产装置大型化得以实现。

硫酸法钛白粉生产中废酸的循环使用

本文通过对硫酸法钛白粉生产情况的介绍,提出一条废酸循环使用的新途径,并介绍了该工艺的流程及主要设施,剖析了废硫酸循环前后的主要污染指标以及产生的经济、社会、环境效益。

中国钛白粉工业发展方向评述——硫酸法和氯化法前景分析

客观分析当前中国钛白工业的状况,分析未来发展趋向,以及相关政策的介绍,有助于对钛白工业的了解和未来前景的认知。

硫酸亚铁和硫磺、硫铁矿混合制酸技术的应用和进展

介绍了近年来国内硫酸亚铁掺烧制酸装置的状况,针对与硫酸法钛白粉生产配套的硫酸装置,重点介绍了两者之间能量流、物质流的相互耦合及增大掺烧量的措施。

杂质成分在含钛炉渣硫酸法制钛白中的去向分析

为了考察含钛炉渣作为硫酸法钛白生产原料的可行性,分析研究了含钛炉渣的物相组成以及硫酸法钛白生产过程中杂质成分氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅、全铁(TFe)、钒和铬等的去向,并对制得的钛白初品质量进行了分析。结果表明,含钛炉渣中的杂质元素二氧化硅、钒、铬和氧化钙主要进入酸解残渣,氧化镁、三氧化二铝、全铁等主要进入偏钛酸过滤洗涤得到的废液中,进入最终钛白产品的杂质含量很低,不会影响产品质量。

钛白粉的制备方法现状及展望

综述了钛白粉的制备方法现状及研究进展,分析了各种方法的技术特点,指出金红石型钛白粉生产应以氯化法为主,但在中国发展氯化法钛白需加强适合国内高钙镁钛资源制备沸腾氯化炉料方法的研究,进一步掌握沸腾氯化法生产的核心技术,同时开展熔盐氯化废渣的循环利用研究,开发清洁的熔盐氯化法新技术。锐钛型钛白粉产品在功能材料方面有着不可替代的市场地位,硫酸法、盐酸法、亚熔盐法、氟化法均可生产出锐钛型钛白产品,这些方法还需解决生产过程中试剂的循环利用以及三废的综合利用问题,才能实现钛白粉产业的绿色转型。

钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较

钛白粉其生产工艺主要分为硫酸法和氯化法两种,通过对比可知,氯化法钛白粉生产技术比硫酸法生产技术更先进、更环保,我国已将氯化法钛白粉技术列为清洁生产推行方案(推荐稿)中。

钛白粉生产工艺技术进展

介绍了硫酸法、氯化法生产钛白粉的工艺流程、反应原理、原材料消耗,以及该种方法的优、缺点。同时介绍了钛白粉的新的生产工艺———盐酸法,介绍了该法的工艺流程,指出该工艺可生产纳米、锐钛型和金红石型钛白粉。该工艺特征是盐酸循环使用,副产物只有氧化铁渣。

钛白粉生产工艺技术进展

简要介绍了钛白粉全球主要生产商和市场概况、原料加工工艺技术和现有的硫酸法、氯化法钛白粉生产工艺技术;也介绍了最新工艺中钛原料富集的替代金红石工艺(REPTILE)和钛铁矿焙烧磁选分离酸回收工艺(ERMS SR),以及盐酸法的(Altair)生产工艺和碱融法的绿色生产工艺等钛白粉生产工艺技术的最新进展。

钛白粉制备技术的研究及发展?

综述了钛白粉制备的不同工艺,总结了硫酸法和氯化法在钛白粉制备中的优缺点,分析了传统硫酸法的水解过程以及氯化法中的气相氧化、内表面结疤等问题,展望了钛工业的发展趋势。结果表明,硫酸法制备钛白粉的技术日趋成熟,在实验室条件下,硫酸法中水解过程遇到的问题得以解决,但是在工业化生产时,无法做到兼顾优化水解和提高TiO2颜料的性能,难以满足工业生产需要。氯化法被认为是当今钛白粉制取技术的发展趋势,与硫酸法相比,氯化法有巨大的环保优势,而且易于实现连续化和自动化,经济效益较好。但是氯化法对生产技术和装备材料的要求高,关键设备结构复杂,在国内的推广受到限制。国内钛白粉产业应提升现有的硫酸法工艺水平,同时对硫酸法工艺向氯化法工艺转变做出调整,还需研发新的污染物处置技术和治理方法,实现钛白粉产业的可持续发展。