[发明专利]一种氯化钛渣资源化利用方法及其装置

说明书

本发明涉及一种氯化钛渣资源化利用方法及其装置，属于钛白粉化工领域。该方法包括以下步骤：步骤1：碱浸，形成渣浆；步骤2：对渣浆进行固液分离；步骤3：对步骤2中分离出的固体再次进行水洗；步骤5：二次沉淀：对步骤2中固液分离出来的滤液用碳酸钠和氢氧化钠共同调pH＝9～10，沉淀去除其中的重金属离子，形成二次渣浆。步骤6：对二次渣浆采用陶瓷膜过滤，浓液与水洗渣浆一道用板框压滤机或离心机进行固液分离；清液则采用膜分离技术进行深处理，制成氯碱工艺用化盐淡盐水。通过本发明方法对环保有害的氯化钛渣变为无害的建筑原材料和氯碱工艺用淡盐水，变废为“宝”，具有明显的经济和环境效益。

技术领域

本发明涉及一种氯化钛渣资源化利用的新方法及其装置，具体地说涉及一种采用碱浸、水洗和膜分离深处理工艺回收利用氯化钛渣中氯离子和含重金属离子的固态渣的新方法，属于钛白粉化工领域。

背景技术

目前，生产二氧化钛的方法主要有硫酸法和氯化法。由于硫酸法的流程长，污染严重，产品质量差而逐步被氯化法取代。

在目前的氯化法钛白粉生产中，其主要的流程为：

a、将钛原料(如：高钛渣)与还原剂(如：石油焦)均匀混合后送入氯化炉中，通入氯气在800℃～1000℃温度下进行沸腾氯化；

b、对氯化后得到的粗制四氯化钛进行分离提纯除去镁、铁、硅和钒等杂质，得到精制四氯化钛；

c、制得的精制四氯化钛液体进行预热蒸发转化为气相，并预热至300℃～500℃；并于此同时在气相四氯化钛加入少量的晶型转化剂(如：三氯化铝)混合进入氧化炉与被预热到1300℃以上的氧气在氧化炉迅速混合，在1300℃～1800℃温度下，小于0.1秒内进行氧化反应生成固相二氧化钛；

d、然后迅速将二氧化钛固体粉末移出反应区并使反应热迅速移去；

e、将氧化炉内反应得到的氯气经过滤器分离出来返回氯化炉，同步经过滤器收集的二氧化钛颗粒粉末并打浆成液体，送后处理工序制成金红石型钛白粉成品。

氯化法钛白粉生产过程中，在氯化工段旋风分离器底部产生大量的收尘渣。据报道，每生产1t四氯化钛要产生0.2吨左右固体渣。这些固体渣主要是由氯化反应生产的金属氯化物，以及没有反应完全的高钛渣和石油焦组成，主要成分不仅包含了KCl、NaCl、MgCl₂、CaCl₂等，还富集了多种金属杂质(铝、铁、钛、钴、铬、锰、砷、钒)的盐类，这些盐类大部分在高温下以氯化物形式存在，铝和硅以氧化物存在外，未反应的碳以单质形式存在。废渣如果不经过处理直接堆放在露天，将导致其中大量的氯化物遇水溶解，对环境造成严重污染。

对于氯化钛渣的处理，国外资料上除了采用深井填埋外，尚没有更好的方法。国内企业大多采用水冲洗后，石灰中和形成石灰渣固化送渣场堆放或填埋，目前还没有对此渣进行无害化处理或资源化利用的有效方法。