[发明专利]从烯烃聚合工业废酸渣中提取高纯度钛液的方法及其设备

说明书

本发明公开了一种从烯烃聚合工业废酸渣中提取高纯度钛液的方法及其设备，该方法包括废酸渣常温常压水解；臭氧催化氧化；加氨水和镁除磷除硅；管式微滤膜浓缩钛液四个步骤。该设备包括常温常压水解系统、催化氧化系统、中间过滤系统、氨水中和及加镁除磷除硅系统、管式微滤膜系统。本发明从烯烃聚合工业废酸渣大量回收钛，工艺操作要求低、回收率高、产生的副产物少、对环境友好，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，尤其涉及烯烃聚合催化剂的工业生产中四氯化钛的回收，具体为一种从烯烃聚合工业废酸渣中提取高纯度钛液的方法及其设备。

背景技术

在烯烃聚合催化剂的工业生产中，四氯化钛是一种重要的并大量使用的原料，使用后产生大量含四氯化钛的废液。该废液中除有大量未参与反应的四氯化钛外，还含有一定量的相关副产物如烷氧基钛(含氯)、酯钛络合物及其他有机溶剂。废水中COD、TOC、Ga²⁺、Mg²⁺、Ti离子、总磷、可溶硅、Cl^-、TDS值非常高，组分非常复杂。其中的Ti是具有最高的回收使用价值。

现有处理技术有两种。第一方法是采用将废酸渣加入生石灰进行中和反应，产生大量沉淀物，再用板框压滤机分离出沉淀物。所以通过板框压滤不能回收有价值的钛。第二种方法是直接对废酸渣采用高温蒸发工艺，将废酸渣中的盐酸蒸发出来，蒸发釜釜底会产生氧化钛晶体，但是由于是工作在盐酸的环境，因此，对设备的防腐要求极其高，很难实现批量生产和长周期运行。而且第二种方法还存在如下问题：蒸馏塔底温度高，造成烷氧基钛和酯钛络合物等有机物的分解，结焦，积垢，为了使塔底物容易出料，需要控制蒸发温度，留有一定量的TiCl₄。这样就大大降低了 TiCl₄回收率，增加了废物的量。且废物进行再处理时产生大量的酸水、酸气和废渣不容易处理，污染环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种从烯烃聚合工业废酸渣中提取高纯度钛液的方法及其设备，该方法采用水解、臭氧催化氧化、加氨和镁去除磷酸根和硅酸根和管式膜过滤技术，进而得到高纯度Ti（OH）₄溶液，实现废酸渣资源化处理的目的。

本发明的目的是这样实现的：

一种从烯烃聚合工业废酸渣中提取高纯度钛液的方法，包括以下步骤：

步骤1废酸渣常温常压水解：将含有四氯化钛的废酸渣在常温常压下依次进行两次水解，第一次循环水解1.8~2.2h，静置8~10h后，将未完全水解的产物进行二次水解，第二次循环水解1.8~2.2h，静置8~10h后排出沉淀，收集两次水解上清液进入步骤2；所述常温为20~30℃，所述常压为一个标准大气压；水解采用纯水或普通自来水；

步骤2臭氧催化氧化：将步骤1收集到的水解上清液通入臭氧进行催化氧化以去除部分有机物、降低COD和黑色；经催化氧化处理后的物料过滤后进入步骤3；

步骤3加氨水和镁除磷除硅：将步骤2获得的滤液加入氨水中和调节pH值至10.5~11.5且添加氯化镁，静置除去沉淀，获取氢氧化钛悬浮液；

步骤4管式微滤膜浓缩钛液：将步骤3获得氢氧化钛悬浮液通过管式微滤膜系统进行浓缩，浓缩物即为高纯度钛液。