[发明专利]回收利用钛白粉生产过程中产生的废硫酸、酸性废水生产磷酸的方法

说明书

本发明涉及一种回收利用钛白粉生产过程中产生的废硫酸、酸性废水生产磷酸的方法，其特征在于：先将硫酸法钛白粉产生的废酸与98%的硫酸混合增浓，冷却、熟化后，再进行压榨过滤，分离一水亚铁滤饼，得到50‑55%硫酸溶液；再将硫酸法钛白粉产生的稀废酸对含CaCO3•MgCO3的磷矿进行脱镁，得到预处理磷矿滤饼；最后将预处理磷矿滤饼和50‑55%硫酸溶液送磷酸萃取槽生产磷酸。通过混配降温让废硫酸中的硫酸亚铁以一水硫酸亚铁的形式析出，过滤分离出一水硫酸亚铁，再除去废硫酸中少量的硫酸亚铁，有利于废硫酸中铁等杂质的沉降达到生产磷酸的要求。综合利用废硫酸、酸性废水，降低钛白粉的三废治理成本，减少钛石膏的排放量。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及钛白粉生产过程中产生的废酸和酸性废水的回收利用技术。

背景技术

硫酸法钛白粉的生产过程中会产生硫酸含量3-4%的酸性废水和硫酸含量20-25%的废硫酸，目前钛白行业通常的做法是：对于酸性废水，用电石渣或石灰或氢钙中和处理，过滤得到硫酸钙，大部分硫酸钙进行堆存或矿坑的填充，少部分做为水泥的缓凝剂。对于废硫酸，生产线回用30-40%，剩下的进行废酸浓缩后回用于生产线。因废酸中含有铁、钙、镁、可溶性钛等，造成浓缩系统堵塞严重，运行不能连续，且比购买新酸成本还高，所以很多钛白粉企业采用石粉进行中和处理，过滤得到硫酸钙，部分硫酸钙进行堆存或矿坑的填充，部分做为水泥的缓凝剂。

本发明的目的就是综合利用钛白粉生产过程中产生的废硫酸和酸性废水中的硫酸，通过混配、过滤、氧化得到硫酸浓度和纯度均满足萃取磷矿要求的磷矿浆，用于生产磷酸，同时降低钛白粉的治理费用，减少硫酸钙的产生量。

目前生产磷酸的主要方法是湿法，即用无机酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，再经净化后制得磷酸产品。湿法磷酸比热法磷酸成本低20%-30%，经适当方法净化后，产品纯度可与热法磷酸相媲美。湿法磷酸工艺处于磷酸生产的主导地位。湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为三种：一是硝酸法。最早由奥达公司开发，称为奥达法。它是用硝酸分解磷矿生成磷酸和水溶性硝酸钙，然后采用冷冻、溶剂萃取、离子交换等方法分离出硝酸钙。受硝酸价格、能耗高、流程长等条件的影响，工业应用极少。二是盐酸法。上世纪60年代初，以色列矿业工程公司（I.M.I）开发了著名的IMI法，首次实现了盐酸法生产磷酸的工业化。它是将磷矿与盐酸反应，生成磷酸和氯化钙水溶液，然后用有机溶剂（如脂肪醇、丙酮、三烷基磷酸脂、胺或酰胺等）萃取分离出磷酸。但该法存在工艺复杂、副产物氯化钙难以经济回收等问题。三是硫酸法，该法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足，提供一种回收利用钛白粉生产过程中产生的废硫酸、酸性废水生产磷酸的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种回收利用钛白粉生产过程中产生的废硫酸、酸性废水生产磷酸的方法，其特征在于：先将硫酸法钛白粉产生的废酸与 98%的硫酸混合增浓，冷却、熟化后，再进行压榨过滤，分离一水亚铁滤饼，得到50-55%硫酸溶液；再将硫酸法钛白粉产生的酸性废水对含CaCO3•MgCO3的磷矿进行脱镁，得到预处理磷矿滤饼；最后将预处理磷矿滤饼和50-55%硫酸溶液送入磷酸萃取槽生产磷酸；

具体步骤如下：

a.废酸提浓除杂：