本发明涉及化工固体废弃物处理技术领域,具体地说涉及一种惰性氯化废渣的处理方法。
背景技术:
钛白粉两大生产工艺分别为硫酸法工艺和氯化法工艺。近年来,氯化法钛白因其流程短、自动化程度高、装置生产能力大、产品质量好和“三废”少等优势,逐步成为国内外钛白制造的主流工艺。
氯化法钛白主要分为三大工序:高品位钛铁矿氯化为粗四氯化钛和粗四氯化钛的精制;精四氯化钛氧化为二氧化钛;后处理。
其中氯化过程的从氯化炉排出的废渣遇潮湿空气形成大量烟雾,且含有一定的金属氯化物,水溶液酸性强,若处理不当,会对环境造成污染。一种常用的氯化炉废渣处理方式是将废渣用水或盐酸洗涤,经压滤机固液分离为惰性氯化废渣和主要成分为FeCl2的废水。其中惰性氯化废渣主要成分是未反应的石油焦和钛铁矿,具有极高的回收利用价值。但一些厂家将废渣堆置或填埋,导致环境污染和资源浪费。另有通过摇床水洗将矿和焦分离,焦做燃料或者还原用,矿则可以返回氯化炉或者用于电焊条和搪瓷的生产。此法额外增加了摇床水洗和干燥等步骤,经济效益差。
技术实现要素:
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷,提供一种惰性氯化废渣的处理方法,克服现有技术的方法耗用大量的蒸汽、蒸发过程耗时过多、设备利用率低、高温高酸度下浓缩设备损耗严重的缺陷。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种惰性氯化废渣的处理方法,该方法的工艺步骤为:
S1、将惰性氯化废渣进行晾晒处理,晾晒至水分<6%,停止晾晒;
S2、检测晾晒后的惰性氯化废渣中石油焦含量;
S3、混入钛铁矿,当晾晒后的废渣中石油焦含量在50%—60%间,废渣与钛铁矿混合质量比为1:2—1:3;当晾晒后废渣中石油焦含量在60%—80%间,废渣与钛铁矿混合质量比为1:3—1:4;
S4、混合后原料由回转窑窑尾加入到回转窑中煅烧,同时在窑头用喷煤枪喷入煤粉;其中煤粉与钛铁矿比例1:13—1:15;
S5、煅烧完成后,将煅烧产物转入到冷却窑中冷却;至煅烧产物冷却至25—30℃时,出炉;
S6、磁选分离得到还原钛。
作为对上述技术方案的改进,在步骤4中,所述冷却方式为水冷。
作为对上述技术方案的改进,所述钛铁矿为乌克兰矿或为莫桑比克矿,其中乌克兰矿TiO2含量为53%—56%,总铁含量为29—31%;莫桑比克矿TiO2含量为48%—51%,总铁含量为32—34%。
作为对上述技术方案的改进,所述煅烧温度为1100—1200℃。
作为对上述技术方案的改进,所述煅烧时间为2.5—3h。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明是将经晾晒的惰性氯化废渣直接用于还原钛生产,无需额外增加处理固体废弃物的相关设备,操作简便,可行性强,最大程度上满足废弃物处理的减量化、无害化和资源化三大原则。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。
本发明的工艺步骤为:
S1、将惰性氯化废渣进行晾晒处理,晾晒至水分<6%,停止晾晒;
S2、检测晾晒后的惰性氯化废渣中石油焦含量;
S3、混入钛铁矿,当晾晒后的废渣中石油焦含量在50%—60%间,废渣与钛铁矿混合质量比为1:2—1:3;当晾晒后废渣中石油焦含量在60%—80%间,废渣与钛铁矿混合质量比为1:3—1:4;
S4、混合后原料由回转窑窑尾加入到回转窑中煅烧,同时在窑头用喷煤枪喷入煤粉;煤粉与钛铁矿比例1:13—1:15;
S5、煅烧完成后,将煅烧产物转入到冷却窑中冷却;至煅烧产物冷却至25—30℃时,出炉;
S6、磁选分离得到还原钛。
在步骤4中,所述冷却方式为水冷。
所述钛铁矿为乌克兰矿或为莫桑比克钛铁矿,其中乌克兰矿TiO2含量为53%—56%,总铁含量为29—31%;莫桑比克矿TiO2含量为48%—51%,总铁含量为32—34%。
所述煅烧温度为1100—1200℃。
所述煅烧时间为2.5—3h。
实施例1:
晾晒60t左右的惰性氯化废渣,测得水分为4%,石油焦含量为58.4%。取100t乌克兰矿和50t惰性氯化废渣混合均匀,由回转窑窑尾加入到回转窑中煅烧,同时在窑头用喷煤枪喷入煤粉,煅烧温度为1100℃,煅烧时间为2.5h。将得到的煅烧物料转入到冷却窑中水冷,冷却至温度为25℃,后磁选分离得到还原钛;测得金属化率η=88.99%。
实施例2:
晾晒35t左右的惰性氯化废渣,测得水分为4%,石油焦含量为78.5%。取100t乌克兰矿和25t惰性氯化废渣混合均匀,由回转窑窑尾加入到回转窑中煅烧,同时在窑头用喷煤枪喷入煤粉,煅烧温度为1200℃,煅烧时间为3h。将得到的煅烧物料转入到冷却窑中水冷,冷却至温度为30℃,后磁选分离得到还原钛;测得金属化率η=89.81%。
实施例3:
晾晒55t左右的惰性氯化废渣,测得水分为4%,石油焦含量为57.6%。取100t莫桑比克矿和45t惰性氯化废渣混合均匀,由回转窑窑尾加入到回转窑中煅烧,同时在窑头用喷煤枪喷入煤粉,煅烧温度为1150℃,煅烧时间为2.8h。将得到的煅烧物料转入到冷却窑中水冷,冷却至温度为28℃,后磁选分离得到还原钛;测得金属化率η=89.01%。
实施例4:
晾晒40t左右的惰性氯化废渣,测得水分为4%,石油焦含量为67.9%。取100t莫桑比克矿和30t惰性氯化废渣混合均匀,由回转窑窑尾加入到回转窑中煅烧,同时在窑头用喷煤枪喷入煤粉,煅烧温度为1100℃,煅烧时间为2.5h。将得到的煅烧物料转入到冷却窑中水冷,冷却至温度为30℃,后磁选分离得到还原钛;测得金属化率η=89.92%。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明是将经晾晒的惰性氯化废渣直接用于还原钛生产,无需额外增加处理固体废弃物的相关设备,操作简便,可行性强,最大程度上满足废弃物处理的减量化、无害化和资源化三大原则。
以上所述仅是本发明的几种实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。