本发明涉及硫酸法钛白制备领域，尤其涉及硫酸法制备钛白过程中酸解尾气抑制硫化氢的方法。
背景技术：
钛白粉具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，钛白粉目前生产工艺有硫酸法和氯化法。氯化法钛白生产对设备要求高，投资大，生产技术指标严格，同时钛渣结垢等问题未能得到有效、彻底解决。国内目前钛白粉生产以硫酸法钛白工艺为主。在硫酸法钛白工艺中环保问题一直制约着产能产量，尤其是酸解还原阶段尾气和无组织异味的治理。酸解还原阶段尾气的排放特点是：微量硫化氢气体混杂在尾气中排放。同时在沉降阶段随着反应的持续，硫化氢无组织扩散，异味大且伴随一定的安全隐患。当前，各生产厂家对酸解尾气的处理方案为大量清水或碱水喷淋降温尾气后，再次使用碱性水喷淋吸收尾气中含有的硫酸雾、二氧化硫、硫化氢、粉尘等污染物。经过多级喷淋过后的尾气达标排放。达标排放后的尾气仍含有极微量的硫化氢，该气体含有特征性臭味。沉降阶段的无组织气体使用楼层密封，负压抽取后喷淋。该方法除异味效果差且楼层密封为以后的检查维修带来安全隐患。
随着人们对环保的越发重视，环境标准的逐步提高，尾气的深度治理越发重要。针对该特征性气味治理有效治理目前不够完善。
中国发明专利公开号cn109276980a公开了酸解尾气的处理方法，该方法利用煅烧尾气和酸解尾气混合反应，使煅烧尾气中的二氧化硫与酸解尾气中的硫化氢反应，其主要目的是回收so，并没有针对硫化氢进行特别处理，在处理过程中依然会有大量的硫化氢产生，进而产生异味。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是现有的酸解尾气不可避免的会产生硫化氢气体污染环境，为此提供一种酸解尾气抑制硫化氢产生的方法。
本发明的创新点在于提供一种新的思路，将硫化氢的后处理模式改成预处理模式，在硫化氢的产生阶段就抑制其产生量，经过研究发现适合浓度的工业硝酸可以实现这一目的，当浓度适合时硝酸优先与硫离子反应进而减少硫化氢的产生。
本发明的技术方案是：一种酸解尾气抑制硫化氢产生的方法，它包括以下步骤：取钛白粉酸解浸取后的钛液1000l置于反应器内添加50-60g硫酸铜，使用恒定流量压空搅拌，5min后继续添加800-1000ml含量40wt%的工业硝酸，反应10min后使用铁粉还原钛液。
上述方案中所述钛液总钛浓度130g/l，钛液温度55-57℃，f值1.95。
上述方案中所述工业硝酸与钛液体积比为1%-2%。
本发明的有益效果是硫酸铜与溶液中的硫离子反应生成不溶性硫化铜沉淀，之后添加的稀硝酸在酸性条件下氧化钛液中未反应的硫离子。因硝酸与钛液混合后浓度低且硫离子的还原性强，硝酸将优先氧化溶液中的硫离子同时该浓度硝酸不足以氧化二价铁离子。该反应将生成单质硫沉淀。因硝酸的存在，在之后的还原阶段和沉降阶段将持续抑制硫离子的产生，防止硫化氢气体的产生。以此技术可使硫化氢的排放浓度控制在0.01mg/m³以下。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
硫酸法生成钛白粉工艺的酸解工艺包括将研磨、干燥的钛铁矿与浓硫酸反应通过酸矿预混合、主反应、熟化、浸取、还原制得钛液，本发明是在浸取之后还原之前添加硫酸铜与工业硝酸，值得注意的是工业硝酸与钛液的体积比要控制好，经过研究发现，如果工业硝酸与钛液的体积比超过2%，会导致部分二价铁离子被氧化，影响后续反应的正常进行。本发明中的压空搅拌指的是压缩空气搅拌。
实施例1：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度55摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加50g硫酸铜。5min后继续添加800ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例2：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加50g硫酸铜。5min后继续添加800ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例3：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度57摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加50g硫酸铜。5min后继续添加800ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例4：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加52g硫酸铜。5min后继续添加800ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例5：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加56g硫酸铜。5min后继续添加800ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例6：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加60g硫酸铜。5min后继续添加800ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例7：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加56g硫酸铜。5min后继续添加850ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例8：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加56g硫酸铜。5min后继续添加900ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例9：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加56g硫酸铜。5min后继续添加950ml含量40%的工业硝酸。反应10min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
实施例10：钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取1000l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌15min后使用铁粉还原钛液，在还原开始时使用10%液碱溶液吸收排气中的硫化氢组分，离子色谱法分析硫化氢浓度，计算硫化氢排放总量。
将实验1-10所得的吸收液使用离子色谱分析、计算后对比数据如下：
从上表可以看出钛液温度控制55摄氏度时硫化铜沉淀效果最好；工业硝酸最佳添加比例1000l：900ml；硫酸铜添加比例最合适为1000l：55g。硫酸铜和硝酸的加入能够有效抑制硫离子的产生，进而避免硫化氢的生产。从源头处理酸解还原阶段和沉降阶段硫化氢的产生。
为了验证工业硝酸与钛液的体积比是否能够实现优先与硫离子反应而不与二价铁离子反应，做以下对比试验：
对比例1:钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取10l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加56g硫酸铜。5min后继续添加50ml含量40%的工业硝酸。检验溶液亚铁离子浓为0.5000mol/l。
对比例2:钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取10l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加56g硫酸铜。5min后继续添加200ml含量40%的工业硝酸。检验溶液亚铁离子浓度为0.3151mol/l。
对比例3:钛精矿和浓硫酸在酸解锅内经过反应后使用水浸取后未还原前，取10l钛液放置于反应器内。钛液温度56摄氏度，总钛浓度130g/l，f值1.95。使用恒定流量压空搅拌，添加56g硫酸铜。5min后继续添加300ml含量40%的工业硝酸。检验溶液亚铁离子浓度为0.2117mol/l。
从对比例看出，当硝酸溶液添加过量时会氧化亚铁离子。
本发明从硫化氢产生的源头出发，抑制硫离子的产生，最大限度的避免硫化氢气体的产生，当硫化氢总量控制在0.01mg/m³以下时，不会有异味的产生，提高生产环境的舒适度。