我國是鈦白粉生產大國,每年生產鈦白粉約300萬噸左右,其中硫酸法鈦白占總產量95%。硫酸法在生產過程中為了洗滌亞鐵離子會產生多種廢酸廢水,主要為一洗廢酸(25%硫酸)、二洗水(5%硫酸)、三洗廢水等。
一洗廢酸和二洗水加入生石灰中和后產生大量的鈦石膏工業污泥,其主要成分為CaSO4﹒2H2O,通常品位在70~80%,呈酸性或中性,因其含有大量的鐵元素,導致其顏色呈紅褐色,也稱紅石膏或黃石膏,由于鐵含量高的原因,導致煅燒成半水石膏后強度低,甚至無強度,無法應用于建筑領域,造成鈦石膏綜合利用率很低,目前我國絕大部分鈦白企業采用堆存或填埋方式進行處理,歷年累計堆存填埋量近億噸,除了占用大量土地資源、還要付出高額的堆場環建費用,如果處理不好則會造成水、大氣和土壤三重污染。三洗廢水中含有大量鈦白粉,直接排放不僅造成鈦白粉的經濟損失,同時水資源也大量浪費。
應用介紹
針對現有技術無法實施的瓶頸,江蘇久吾高科技股份有限公司依托成熟完善的膜集成成套工藝技術,響應國家環境污染“源頭治理”的政策思想,以無機陶瓷膜為主體膜工藝對廢酸廢水進行處理,主要回收偏鈦酸或鈦白粉;中水廢水回用;廢酸凈化做石膏等多種工藝。不僅使得鈦白粉資源回用,水資源回用,更是解決紅石膏堆放問題。
工藝流程圖
(1)硫酸法二洗水(低酸廢水)
二洗水(低酸廢水,含酸5%,亞鐵5000ppm),采用無機膜回收偏鈦酸,產水換熱后經耐酸納濾膜除去亞鐵離子,納濾滲透液采用石灰中和,可得到二水石膏,經過久吾特有轉晶工藝生產出α或β建筑石膏,而中和后的中水經過膜集成裝置可以回用60%以上。
二洗水處理工藝
(2) 硫酸法三洗水(氯化法后處理水)
三洗水為包膜后的廢水(鈦白粉:200-500ppm,電導率:6000-10000μs/cm),采用無機膜回收鈦白粉,產水換熱后經反滲透膜濃縮,回收率達90%以上,濃縮液經納濾膜分鹽,將硫酸鈉與氯化鈉分開,氯化鈉可用作氯堿原料,硫酸鈉可作為氯化鈣中和水(氯化法生產過程中氯化渣水采用石膏中和后產生大量氯化鈣)。
工藝優勢
1、產水濁度穩定在0.5NTU以下,電導率≤10μs/cm,水質穩定。
2、相比傳統工藝,預算10萬噸鈦白粉企業,采用膜工藝每年可回收鈦白粉超500萬元,節省水資源超過200萬元。
3、石膏變廢為寶行業痛點問題也得到解決,而且建設投資、項目改造都符合現有工藝的條件。傳統工業處置方式,如堆存填埋,作為水泥添加劑。
4、無機膜使用壽命長達5年以上,不受酸、堿、高溫、高壓等影響。
5、膜工藝操作簡單,技術流程短,控制點少,可實現DCS自動控制,無人值守。