专利名称：四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理方法
技术领域：
本发明涉及四氯化钛的工业生产，具体地，涉及一种四氯化钛工业生产过程中废 水、废液的处理方法。
背景技术：
目前沸腾法生产四氯化钛是采用高质量的钛渣为原料，以石油焦为还原剂，在高 温流态化反应器内钛渣与氯气反应生成四氯化钛。生产过程分两段法，即前段的氯化和后 段的精制。氯化段主要是化学反应阶段，生成粗品四氯化钛；精制段主要是除杂、提纯阶段。氯化段产生的废水包括设备清洁的洗涤水和场地所用冲洗水(一般含有HC1、 FeCl3、CC14、TiO2水合物及固体杂质颗粒等成分)、废气净化吸收用的淋洗水(一般含HCl 和一些固体杂质颗粒)。这些废水不仅含有固体杂质颗粒，而且还含少量的废酸。这种废水 酸含量可以达到10%以上，如不进行处理将会对环境和设备造成很大的损害。若能对其进 行过滤、净化，使水循环使用不仅可减少污染，还能降低生产用水量。生产过程中产生的废液主要包括精制四氯化钛时产生的精馏馏出液和含铜、钒的 废酸液(铜丝塔除钒工艺)。精馏馏出液含SiCl4 10%-15%和TiCl4 85%-90%，还有 其它一些杂质，应合理地回收其中的有价值成分，若不进行分离处理，将浪费部分精馏后的 TiCl4 ；铜丝除钒工艺中利用铜与钒化合物的置换反应来除去杂质，此过程中纯铜丝外表不 断地粘附钒化物及一些高沸点杂质后便影响除钒效果，通常用盐酸洗涤再生，再经清水冲 洗铜丝，烘干后可以返复使用。而在此过程中就会产生大量的酸洗液，这种酸洗液里会含有 CuCl2, CuVCl4和VC14、VOCl2等杂质，这些废酸液若不进行处理，对环境影响很大，而且也是 一种极大的浪费。众所周知，四氯化钛生产过程中的废水，废液的处理，由于技术和工艺等问题一直 是生产厂家的一个难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有工业化生产四氯化钛过程中废水、废液污染环境、损坏 设备及其中有价值成分的浪费等缺陷，提出一种四氯化钛工业生产全过程中废水、废液的 处理方法，以实现降低环境污染、保护生产设备，变废为宝的目的。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种四氯化钛工业生产过程中 废水、废液的处理方法，包括氯化段废水的处理方法，精制段精馏废液的处理方法及精制段 含铜、钒废酸液的处理方法，其特征在于，所述氯化段废水的处理方法为氯化段废水的气、 液、固处理方法；所述精制段精馏废液的处理方法为精制段精馏废液的低沸点分离回收处 理方法；所述精制段含铜、钒废酸液的处理方法为精制段含铜、钒废酸液的铜、钒回收处理 方法。进一步地，所述氯化段废水的气、液、固处理方法如下(1)当废水浓度达到18-20° Be时通入板框过滤机中进行压滤，得到滤饼和滤液；(2)所述的滤液添加到蒸馏釜中，蒸馏釜通过导热油将釜内的废液加热至沸腾，并 持续蒸发，将盐酸以气态蒸出，得到酸蒸汽及蒸馏釜底的余液FeC13 ；(3)所述的酸蒸气经水冷凝器冷凝，冷凝液即为纯净盐酸。进一步地，上述步骤(2)中所述的导热油通过燃煤油炉加热，所述的釜内废液的 沸腾温度为105°C。进一步地，所述精制段含铜、钒废酸液的铜、钒回收处理方法如下(1)先向含铜、钒废酸液中加入生石灰中和，边加入边搅拌，使其与废酸液充分反 应；(2)上述中和过程中要求控制PH值在8-9，使Cu2+、V4+生成沉淀Cu (OH)JPV(OH)4 ；(3)完全中和之后，静止上述沉淀至其与多种杂质充分形成络合物和絮凝物；(4)将经上述中和及静置沉淀处理后的废液送入板框压滤机中过滤，滤液重新利 用；滤饼Cu(OH)2和V(OH)4为副产品。进一步地，所述精制段精馏废液的低沸点分离回收处理方法如下(1)精馏废液由酸泵送到高位暂储槽中；(2)调整流量将精馏废液从暂储槽持续流加入精馏釜中，控制精馏温度 1050C -128°C，将TiCl4与SiCl4及其它低沸点杂质分离；(3)分离后的TiCl4以液态形式送入冷凝器中冷却，冷却后进入精制储罐；精馏釜 中余液SiCl4,集中回收为副产品。本发明通过对四氯化钛工业生产全过程中的废水、废液进行完全处理，解决了对 四氯化钛生产全程中所产生的废水、废液进行完全处理的行业难题，对提高环保标准、降低 环境污染、改善生产操作环境、变废为宝并最终达到标准排放具有明显的效果。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1为本发明四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理流程图
具体实施例方式根据本发明实施例，提供了一种四氯化钛工业化生产全过程中废水、废液的处理 方法，包括氯化段废水处理方法及精制段废液处理方法；氯化段废水主要包括各个设备及 连接管道的清洗用水和场地清洁的冲洗水，其中含有HCl、FeCl3和CCl4、Ti02水合物及其它 固体杂质颗粒；精制段废液包括精馏废液及铜丝塔除钒工艺过程中产生的含铜、钒废酸液； 精馏废液主要包括SiCl4、TiCl4及其它杂质，整个过程中的处理方法如下实施例11、氯化段废水的气、液、固处理流程定期检测废水收集池中的废水浓度，当浓度达到18° -20° Be时通过酸泵打入板 框压滤机过滤，经过滤后滤液排入废水处理池中，当滤液流出速度缓慢时停止过滤，清理板框间的滤饼，滤饼收集装袋(再利用)。从处理池中由酸泵将滤液持续添加到蒸馏釜中，同 时蒸馏釜通过导热油持续加热升温将釜内的废水加热至沸腾(105°C )，并持续蒸发废水， 蒸发出的酸气经缓冲分气缸进入水冷凝器中冷凝，水冷后冷凝液即为纯净盐酸，回收至酸 储罐待用。蒸馏釜底的余液FeCl3，定期排入储罐集中保存(副产品)。蒸发废水的过程中 导热油炉的进口油温控制在160°C -180°C之间。2、精制段精馏废液的低沸点分离回收处理流程将精馏废液由酸泵送到高位暂储槽中，调整流量将精馏废液从暂储槽持续流加入 精馏釜中，控制精馏釜温度105°C，将TiCl4与SiCl4及其它低沸点杂质分离，分离后的精 TiCl4送入冷凝器中冷却，冷却后进入精制储罐，精馏釜中余液(主要含SiCl4)回收处理 (副广品)。3、精制段含铜、钒废酸液的铜、钒回收处理流程先将铜丝塔除钒工艺中产生的含铜、钒酸洗液收集到废酸处理池中，然后加入生 石灰中和，边加入边开动液下泵搅拌，使池中废液与碱液充分反应，期间测池中废液PH值， 控制PH值在8-9，此时Cu2+、V4+会分别生成Cu (OH) 2和V (OH) 4沉淀。当生石灰加完后再持 续搅拌30分钟。完全中和废液之后需静止沉淀60分钟，然后由泵送入板框压滤机过滤，过 滤后的滤液可达到达标排放的标准，既可以用于生产也可以直接排放。将滤饼进行收集装 袋，主要是Cu (OH) 2和V (OH) 4为副产品。实施例21、氯化段废水的气、液、固处理流程同实施例1。2、精制段精馏废液的低沸点分离回收处理流程将精馏废液由酸泵送到高位暂储槽中，调整流量将精馏废液从暂储槽持续流加入 精馏釜中，控制精馏釜温度128°C，将TiCl4与SiCl4及其它低沸点杂质分离，分离后的精 TiCl4送入冷凝器中冷却，冷却后进入精制储罐，精馏釜中余液(主要含SiCl4)回收处理 (副广品)。3、精制段含铜、钒废酸液的铜、钒回收处理流程同实施例1。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
权利要求
一种四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理方法，包括氯化段废水的处理方法，精制段精馏废液的处理方法及精制段含铜、钒废酸液的处理方法，其特征在于，所述氯化段废水的处理方法为氯化段废水的气、液、固处理方法；所述精制段精馏废液的处理方法为精制段精馏废液的低沸点分离回收处理方法；所述精制段含铜、钒废酸液的处理方法为精制段含铜、钒废酸液的铜、钒回收处理方法。
2.根据权利要求1所述的四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理方法，其特征在 于，所述氯化段废水的气、液、固处理方法如下(1)当废水浓度达到18-20°Be时通入板框过滤机中进行压滤，得到滤饼和滤液；(2)所述的滤液添加到蒸馏釜中，蒸馏釜通过导热油将釜内的废液加热至沸腾，并持续 蒸发，将盐酸以气态蒸出，得到酸蒸汽及蒸馏釜底的余液FeCl3 ；(3)所述的酸蒸气经水冷凝器冷凝，冷凝液即为纯净盐酸。
3.根据权利要求2所述的四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理方法，其特征在 于，步骤(2)中所述的导热油通过燃煤油炉加热，所述的釜内废液的沸腾温度为105°C。
4.根据权利要求1所述的四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理方法，其特征在 于，所述精制段含铜、钒废酸液的铜、钒回收处理方法如下(1)先向含铜、钒废酸液中加入生石灰中和，边加入边搅拌，使其与废酸液充分反应；(2)上述中和过程中要求控制PH值在8-9，使Cu2+、V4+生成沉淀Cu(OH) 2和V (OH) 4 ；(3)完全中和之后，静止上述沉淀至其与多种杂质充分形成络合物和絮凝物；(4)将经上述中和及静置沉淀处理后的废液送入板框压滤机中过滤，滤液重新利用； 滤饼Cu (OH) 2和V (OH) 4为副产品。
5.根据权利要求1所述的四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理方法，其特征在 于，所述精制段精馏废液的低沸点分离回收处理方法如下(1)精馏废液由酸泵送到高位暂储槽中；(2)调整流量将精馏废液从暂储槽持续流加入精馏釜中，控制精馏温度105°C_128°C， 将TiCl4与SiCl4及其它低沸点杂质分离；(3)分离后的TiCl4以液态形式送入冷凝器中冷却，冷却后进入精制储罐；精馏釜中余 液SiCl4,集中回收为副产品。
全文摘要
本发明公开了一种四氯化钛工业生产过程中废水、废液的处理方法，包括氯化段废水的处理方法，精制段精馏废液的处理方法及精制段含铜、钒废酸液的处理方法，其特征在于，所述氯化段废水的处理方法为氯化段废水的气、液、固处理方法；所述精制段精馏废液的处理方法为精制段精馏废液的低沸点分离回收处理方法；所述精制段含铜、钒废酸液的处理方法为精制段含铜、钒废酸液的铜、钒回收处理方法。解决了对四氯化钛生产全程中所产生的废水、废液进行完全处理的行业难题，对提高环保标准、降低环境污染、改善生产操作环境、变废为宝并最终达到标准排放具有明显的效果。
文档编号C02F103/34GK101921035SQ20091014763
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者任伟, 刘心天, 刘景茂, 郭俊怀 申请人:河北欧克精细化工股份有限公司