[发明专利]一种回收钛白废酸中可溶性二氧化钛的方法

说明书

本发明属于钛白废酸回收利用技术领域，公开了一种回收钛白废酸中可溶性二氧化钛的方法，该方法包括以下步骤：1)将钛白废酸浓缩至硫酸质量分数为25‑35％的浓后酸；2)在所述浓后酸中加入双氧水，充分搅拌，然后加入质量分数为98％的硫酸，再将料浆进行压滤，得到硫酸亚铁和硫酸质量分数为55％的酸液；3)将步骤2)得到的酸液与钛精矿混合，然后再加入质量分数为98％的硫酸进行酸解反应，得到酸解钛液。该方法可以提高钛白废酸中可溶性TiO₂回收率，使酸解过程的钛收率达到95％以上。

技术领域

本发明属于钛白废酸回收利用技术领域，具体涉及一种回收钛白废酸中可溶性二氧化钛的方法。

背景技术

钛白粉又称钛白，学名二氧化钛(TiO₂)，白色粉末，无毒无害，是一种重要的无机化工原料，其化学性质十分稳定，具有优良的物理性能、光学性能和颜料性能，具有极佳的白度、折射率、消色力、遮盖力、不透明度和抗粉化性能，是目前世界上所发现的颜色最白的一种颜料之一，被广泛的应用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸等领域。

钛白粉的工业化生产方法主要有硫酸法和氯化法。目前，由于我国主要采用硫酸法生产钛白粉，并且每生产一吨钛白粉将产生20％左右的废酸大约6吨。硫酸法生产钛白粉所产生的废酸称之为钛白废酸，钛白废酸的主要物质组成为：18～25％的硫酸、5％左右的铁、1％左右的钛等，仅四川龙蟒佰利联集团年产废酸量就达到了360万吨。由于钛白废酸中含有大量的可溶钛，因此，钛白粉生产过程中的二氧化钛收率一直不高，因此回收钛白废酸中的二氧化钛含量是一种节约钛矿资源，保护生态环境的有效途径。

目前，硫酸法钛白粉生产过程中一般钛白废酸的处置方法为：1、将钛白废酸经浓缩后配置成55％酸，返回钛白粉生产系统做钛精矿酸解预混使用，但是此工艺浓后酸中可溶性TiO₂将全部以沉淀形式析出进入亚铁中无法回收；2、用于制备硫酸铵产品等产品；3、生产铁系净水剂等产品。上述处理方式，会造成钛白收率下降约4％左右，而且因为二氧化钛进入其他产品中，从而会影响其他产品的质量。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种回收钛白废酸中可溶性二氧化钛的方法，通过将H₂O₂按一定比例加入浓后酸中与可溶性TiO₂反应生成稳定的络合物后再与纯净98％硫酸混合配置55％硫酸，再将生成的55％硫酸用于钛白粉酸解过程，该方法可以提高钛白废酸中可溶性TiO₂回收率，使酸解过程的钛收率可提高1％，达到95％以上。

本发明提供了一种回收钛白废酸中可溶性二氧化钛的方法，包括以下步骤：

1)将钛白废酸浓缩至硫酸质量分数为25-35％的浓后酸；

2)在所述浓后酸中加入双氧水，充分搅拌，然后加入质量分数为98％的硫酸，再将料浆进行压滤，得到硫酸亚铁和硫酸质量分数为55％的酸液；

3)将步骤2)得到的酸液与钛精矿混合，然后再加入质量分数为98％的硫酸进行酸解反应，得到酸解钛液。

根据本发明，通过在浓缩后的钛白废酸中加入H₂O₂，H₂O₂与浓后酸中的可溶性TiO₂反应生成稳定的可溶性络合物，避免在配制硫酸质量分数为55％的酸液过程中TiO₂析出，进入硫酸亚铁，造成钛的损失及硫酸亚铁质量的影响；同时可溶性络合物在酸解过程(温度在250℃左右，硫酸浓度为86％左右)中可与浓硫酸反应，生成酸解钛液和水，而且不会引入任何杂质，不影响钛液的质量。

具体反应机理如下：

TiO²⁺+H₂O₂＝TiO²⁺[H₂O₂](慢)