[发明专利]回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法及其装置

权利要求书

1.一种回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：

第一步，先将浓度高于混配酸要求的最低浓度的较高浓度的硫酸和钛白装置的稀废酸进行混配预提浓，并将混配后的酸冷却到55℃以下，将混配酸的浓度提高到45％以上；在此浓度和温度下，通过沉淀，利用大部分钛白废酸杂质在硫酸中随酸浓的提高溶解度降低的原理，将来自稀废酸的大部分杂质沉淀析出，

第二步，将第一步得到的预提浓废酸通过固液分离操作，将固相杂质除去，以防止稀废酸中的杂质在硫酸吸收系统中大量析出堵塞硫酸吸收系统，

第三步，将第二步得到的钛白废酸代替硫酸吸收系统中全部或部分的新鲜水加入到所述硫酸吸收系统中，作为吸收剂吸收SO₃，生成高浓度浓硫酸。

2.根据权利要求1所述的回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：将第三步由所述硫酸吸收系统生成的浓硫酸返回到第一步与稀废酸进行混配，从而达到循环使用的目的。

3.根据权利要求1所述的回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：第一步所述的稀废酸来自于硫酸法钛白生产过程中由硫酸氧钛水解而来。

4.根据权利要求3所述的回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：第一步所述的稀废酸来自于硫酸法钛白生产的一洗工艺。

5.根据权利要求1所述的回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：将第一步中混配中冷却到55℃以下的酸进行熟化，以便在第二步固液分离除去固体杂质之前，尽可能多的析出固体杂质。

6.根据权利要求5所述的回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：所述的熟化过程的熟化时间为1-5小时，熟化时进行轻微搅拌。

7.根据权利要求1所述的回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：第三步的加入速度和补入量，应维持由于补入废酸或水对所述硫酸吸收系统中硫酸的稀释速度和由于循环酸在所述硫酸吸收系统吸收SO3后对循环中硫酸的增浓速度之间的平衡，以控制硫酸循环槽中的酸浓基本不变。

8.根据权利要求1所述的回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的方法，其特征在于：第三步的预提浓的硫酸被加入硫酸吸收系统后，应根据预提浓的硫酸浓度，减少吸收系统中冷却换热器的冷却水用量或降低换热器的换热面积，预提浓的硫酸浓度越高，冷却水用量越少。

9.一种回收利用硫酸法钛白废酸生产浓硫酸的装置：

所述装置由废酸混配系统和硫酸吸收系统组成，其中废酸混配系统至少包括冷却结晶槽(1)、固液分离器(2)和预提浓废酸槽(3)，硫酸吸收系统至少包括硫酸循环槽(4)、换热器(5)和吸收塔(6)；

所述废酸混配系统的冷却结晶槽(1)具有一个稀废酸注入口，用于将硫酸钛白生产中产生的稀废酸注入冷却结晶槽(1)中，所述冷却结晶槽(1)还具有一个浓硫酸输入口，用于将所述硫酸吸收系统引出的部分浓硫酸输入到所述废酸混配系统的冷却结晶槽(1)中；所述冷却结晶槽(1)通过其夹套中的冷却水吸收浓硫酸和稀废酸混配时的热量，并通过一个混配输出口，将酸浓在45％以上的混配酸输出至所述废酸混配系统的固液分离器(2)；

所述固液分离器(2)将预提浓后的硫酸输出到预提浓废酸槽(3)，用于将含有硫酸亚铁滤渣的固体物质滤除；

所述硫酸吸收系统的硫酸循环槽(4)具有一个废酸注入口，用于接收来自预提浓废酸槽(3)提供的预提浓废酸，所述硫酸循环槽(4)还具有一个浓硫酸接收口，用于接收吸收塔(6)输出的浓硫酸，所述硫酸循环槽(4)还具有一个或多个浓硫酸输出口，用于输出浓硫酸成品和/或将浓硫酸分别输送至吸收塔(6)、冷却结晶槽(1)；

所述吸收塔(6)以预提浓废酸为吸收剂吸收SO₃，并通过换热器(5)将吸收完SO₃的浓硫酸输送回硫酸循环槽(4)，所述换热器(5)利用其中的冷却水为浓硫酸实现降温。