[发明专利]一种氯化废渣的资源化利用方法

说明书

本发明公开了一种氯化废渣的资源化利用方法，包括以下步骤：(1)将氯化废渣加水搅拌溶解化浆，然后固液分离除去钛原料和还原剂石油焦得到氯化废渣母液；(2)向氯化废渣母液中加入沉淀剂搅拌均匀，然后加入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后固液分离得固体和液体；(3)固体经氧化焙烧得氧化铁红，液体经蒸发结晶得氯化铵。本发明采用尿素作为沉淀剂、控制水热反应后pH值、控制水热反应釜中的物料体积，将氯化废渣母液中的金属离子进入铁红产品中，所得氯化铵产品质量高，金属离子杂质含量低，提高了氯化铵作为肥料的适用环境范围。

技术领域

本发明涉及氯化法钛白粉技术领域，尤其是一种氯化废渣的资源化利用方法。

背景技术

世界上目前生产钛白粉的方法主要有硫酸法和氯化法两种工艺。由于在环保和产品质量上的优势，氯化法成为国内钛白粉行业产业升级的方向。沸腾氯化技术是生产氯化法钛白粉和海绵钛的主流氯化技术，其主要反应过程是将富钛料、石油焦、氯气按配比加入氯化炉，氯气从炉底通入，在一定的温度下，上述各物料发生化学反应，主产品为TiCl₄，所得产物通过旋风收尘器进行气固分离后，TiCl₄气体进入后续冷凝、精制系统。在氯化炉中的反应如下化学方程式所示：

TiO₂+C+2Cl₂＝TiCl₄+CO₂

FeTiO₃+3/2C+3Cl₂＝FeCl₂+TiCl₄+3/2CO₂

FeO+1/2C+Cl₂＝FeCl₂+1/2CO₂

MgO+1/2C+Cl₂＝MgCl₂+1/2CO₂

CaO+1/2C+Cl₂＝CaCl₂+1/2CO₂

2Al₂O₃+3C+6Cl₂＝4AlCl₃+3CO₂

SiO₂+C+2Cl₂＝SiCl₄+CO₂

可以看出，沸腾氯化技术是生产氯化法钛白粉和海绵钛的主流氯化技术，其主要反应过程是将富钛料、石油焦、氯气按配比加入氯化炉，氯气从炉底通入，在一定的温度下，上述各物料发生化学反应，主产品为TiCl₄，所得产物通过旋风收尘器进行气固分离后，TiCl₄气体进入后续冷凝、精制系统，而FeCl₃、MnCl₂等金属氯化物及被少量带出的细颗粒富钛料、石油焦等作为收尘渣被收集下来，与炉底收集的炉底渣统称为氯化废渣。目前氯化废渣的处理方法主要有：石灰中和、深井灌注、防渗处理填埋等。石灰中和处理成本高，深井灌注对地质、地理条件要求严格，防渗处理填埋没有根本性地解决问题，且占用土地资源。氯化废渣目前主要利用形式包括制备FeCl₃凝聚剂和CaCl₂防冻剂，但附加值均不高。公开号为CN104874590A的中国发明专利公开了一种氯化废渣的资源化处理方法，包括以下步骤：氯化渣稠厚分级后的重相和轻相各自进入分离机分离，分离后的滤液进入与氨的进行中和沉淀反应，最终得氧化铁和氯化铵。该专利解决了氯化法钛白粉和金属钛等生产四氯化钛时的氯化废渣，靠废物固化填埋和深井灌注的昂贵处理方法和其中资源没有全面利用的问题，提高了资源的利用和再用率，提高了经济效益，采用氨进行中和沉淀反应制得氧化铁和氯化铵，氯化铵较大的用途就是作为肥料，但由于所制得的氯化铵中金属含量高，用作肥料在很多土地上受到限制，因其易造成土地盐碱化。

发明内容