专利名称：一种钛白废酸用于生产磷酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种钛白废酸的综合处理方法，具体地说是一种钛白废酸用于生产湿
法磷酸的方法。
背景技术：
钛白粉的工业生产有硫酸法和氯化法两种工艺方法。硫酸法历史悠久，工艺成熟， 对钛原料适应性强，而且能生产锐钛型和金红石型两种产品，但也存在流程长，能耗高，三 废排放量大的缺点，其中尤其是废酸。采用硫酸法生产钛白粉，每生产1吨钛白粉大约产 生浓度为20%左右的废酸6 8t。如此多的废酸，除了约20%返回用于钛白粉酸解工序 的稀释水和浸出水外，如何消化处理其余80%的废酸，是硫酸法钛白企业生存和发展的关 键。目前比较经济的做法，就是将钛白废酸浓縮，使硫酸亚铁等杂质从废酸中结晶析出，从 而大大降低废酸中的铁含量，实现在钛白装置中循环使用或者综合利用用来生产普钙、磷 酸、工业硫酸盐等。废酸浓縮一般采用浸没燃烧和真空浓縮的方法，浸没燃烧是把在燃烧 室产生的高温气体直接喷入废酸中，使废酸中的水分蒸发而起到浓縮废酸的作用，由于硫 酸浓度的提高使溶解于废酸中的硫酸亚铁析出。但该法浓縮后的浓度不高，而且设备腐蚀 很厉害。CN1376635公开了一种用硫酸法生产钛白粉的副产硫酸用于生产湿法磷酸的生产 方法，它首先将稀硫酸与高温热气体逆流接触进行瞬间蒸发浓縮，在稀酸中含有的杂质化 合物随温度和酸浓度的升高而沉淀析出，冷却结晶分离杂质后和浓硫酸配成一定浓度再用 于生产湿法磷酸。该方法的关键之处也在于废酸浓縮，它不仅投资大，运行费用高，而且对 设备材质的要求非常严格，难以满足工业化生产的需要。真空蒸发浓縮可以根据其蒸发强 度、浓縮级数，分别把20 %左右的废酸浓縮至40 % 、 50 % 、 70 %甚至90 %以上。德国拜尔公 司是采用此方法，在多效降膜蒸发器和强制循环浓縮器中，以蒸汽为热源分段将废酸浓縮 到70 80%，但二段浓縮以后七水硫酸亚铁脱水生成的一水硫酸亚铁严重堵塞蒸发器的 列管。所以这种方法也很难实现废酸浓縮装置的连续稳定运行， 一般有把握的只能提浓到 30 40%，而且装置投资大，工艺流程复杂，运行费用高。ZL03125193. 5提供了一种用钛 白废酸生产普钙的方法，它很好地结合普钙生产条件，采用二次配酸工艺，避免了废酸浓縮 带来的一系列难题，很好地解决了废酸中的硫酸业铁对普钙生产的影响，具有投资省，操作 简便，运行费用低的优点。但具体到湿法磷酸的生产，因为它对反应酸浓以及酸温的要求不 同，所以工艺路线要进行改进，工艺指标需要进一步调整。
发明内容
本发明正是在ZL03125193. 5基础上的改进和创新，结合了湿法磷酸生产对酸浓 酸温的要求，提供了一种钛白废酸用于湿法磷酸生产的方法，完全能够满足工业化生产的需要。 实现本发明目的的具体技术方案是钛白废酸与与浓硫酸经一次配酸得到的一次 配制酸按比例配制成二次酸，进入浓密机，此时析出的固体硫酸亚铁经增稠后进入离心机或压滤机进行液固分离，滤饼即固体硫酸业铁作为氧化铁黑的生产原料，滤液返回浓密机， 较澄消的酸液经浓密机溢流口进入稀酸储罐，再送入配酸器与浓硫酸混配成一次配制酸， 通过石墨换热器移走热量后，一部分再与钛白废酸配成二次配制酸，另一部分送往湿法磷 酸生产使用。具体包括以下步骤 (1)、将钛白废酸与浓硫酸经一次配酸得到的部分一次配制酸按一定比例二次配 酸； (2)、将得到的二次配制酸在浓密机中进行沉降分离； (3)、浓密机底流渣酸经过固液分离设备除去硫酸亚铁等固体沉降物，得到的净化 酸继续返回浓密机； (4)、澄清的二次配制酸液经浓密机溢流口进入稀酸储罐，再与浓硫酸按一定比例 进行一次配酸； (5)、将得到的部分一次配制酸送往湿法磷酸生产使用。 其中，步骤(1)所述的钛白废酸最好是经过了预浓縮，因为可以降低新鲜浓硫酸 用量；特别是经过钛白粉煅烧窑窑尾余热预浓縮后，废酸浓度可以达到30%左右，新鲜浓 硫酸用量可以降低一倍以上，本发明的经济性和适用性更为突出。 步骤(2)所述的二次配制酸酸浓最好控制在65 70%，因为在55t:硫酸浓度提 高到64%时，硫酸业铁的溶解度仅0. 6%，这时候废酸中硫酸亚铁的含量已经不足以对湿 法磷酸的生产产生影响。另外，为提高浓密机的效果，可以加入适量的聚丙烯酰胺等絮凝剂 帮助沉降。 步骤(3)所述的固液分离设备为离心机或压滤机。 步骤(5)所述的一次配制酸酸浓控制在80 90%，最好85 90%，这是基于湿
法磷酸生产对酸浓、酸温的要求，同时兼顾了配酸工艺流程的顺畅。 附图
为本发明的工艺流程图。 下面结合附图对本发明作详细描述 钛白废酸与来自一次配制酸储槽6的一次配制酸在配酸器1中按比例配制成二次 酸，进入浓密机2，此时析出的固体硫酸亚铁等固体杂质经增稠沉降后进入离心机或压滤机 3进行液固分离，滤饼即固体硫酸亚铁等固体杂质，滤液返回浓密机2，较澄清的酸液经浓 密机2溢流口进入二次配制酸储槽4，再送入配酸器5与浓硫酸混配成一次配制酸，通过石 墨换热器移走热量后送入一次配制酸储槽6，一部分一次配制酸再循环与钛白废酸配成二 次配制酸，另一部分送往湿法磷酸生产使用。
权利要求
一种钛白废酸用于生产磷酸的方法，包括以下具体步骤(1)、将钛白废酸与浓硫酸经一次配酸得到的部分一次配制酸按一定比例二次配酸；(2)、将得到的二次配制酸在浓密机中进行沉降分离；(3)、浓密机底流渣酸经过固液分离设备除去硫酸亚铁等固体沉降物，得到的净化酸继续返回浓密机；(4)、澄清的二次配制酸液经浓密机溢流口进入稀酸储罐，再与浓硫酸按一定比例进行一次配酸；(5)、将得到的部分一次配制酸送往湿法磷酸生产使用。
2. —种权利要求l所述的方法，其中步骤(1)所述的钛白废酸经过预浓縮。
3. —种权利要求2所述的方法，其中步骤(1)所述的钛白废酸经过钛白粉煅烧窑窑尾 余热预浓縮到30%左右。
4. 一种权利要求1或3所述的方法，其中步骤(2)所述的二次配制酸酸浓最好控制在 65 70%。
5. —种权利要求4所述的方法，其中步骤(3)所述的固液分离设备为离心机或压滤机。
6. —种权利要求4所述的方法，其中步骤(5)所述的一次配制酸酸浓控制在80 90%。
7. —种权利要求6所述的方法，其中步骤(5)所述的一次配制酸酸浓控制在85 90%。
全文摘要
本发明提供了一种钛白废酸用于生产湿法磷酸的方法。它是在ZL03125193.5基础上的改进和创新，采用两次配酸工艺，结合了湿法磷酸生产对酸浓酸温的要求，完全能够满足工业化生产的需要，具有较好的经济效益和社会效益。
文档编号C01B25/222GK101774557SQ20101011347
公开日2010年7月14日 申请日期2010年2月21日 优先权日2010年2月21日
发明者董泽友 申请人:安徽安纳达钛业股份有限公司