硫酸法鈦白廢酸利用及發展簡況
硫酸法是中國鈦白粉生產的主要技術類型，而硫酸法鈦白粉生產排出的廢酸酸液對環境的污染是比較嚴重的。在水解或水洗過程中，每生產1t鈦白粉產品將產出含 20%(質量分數)H2SO4的廢酸8t左右，這種廢酸除含主要有用成分H2SO4外，還含有大量的鈦、鐵、錳、釩等雜質，其綜合利用無論在技術上還是在經濟上都受到限制。因此，尋找好的廢酸治理思路成為硫酸法鈦白生產的出路。
1 廢酸治理
1.1 鋼材酸洗除銹
鈦白生產中的廢酸，其濃度適合于鋼材的酸洗除銹，通過酸洗，氧化鐵被溶解，生成硫酸亞鐵，當廢酸內硫酸亞鐵積聚至一定質量分數(10%-20%)，便可采用真空蒸發和冷卻結晶的方法，使硫酸亞鐵成為晶體析出，析出的結晶熟化后過濾，濾渣經打漿及洗滌后即為回收的硫酸亞鐵。濾除硫酸亞鐵后的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續使用；或者再在93.4 kPa真空度下濃縮結晶，過濾可得到質量分數為80%-85%的濃硫酸，第二次過濾的濾渣也轉至打漿工序回收硫酸亞鐵。
1.2 生產聚硫酸鋁鐵混凝劑
利用硫酸法鈦白粉生產過程中副產的廢硫酸與粉煤灰進行處理，從粉煤灰中溶解鋁、鐵等化學成分同時消耗大量的廢酸。分離并清洗粉煤灰，得到高活性酸處理粉煤灰。分離粉煤灰后的溶液濃縮后冷卻結晶，分離出硫酸鋁；提取硫酸鋁后的母液進一步加工成聚硫酸鋁鐵混凝劑，實現廢酸與粉煤灰的完全資源化利用。該工藝主要原料全部是工業廢棄物；處理徹底，沒有二次污染；廢酸處理成本低，約70元/t；產品主要有高活性酸處理粉煤灰、硫酸鋁、聚硫酸鋁鐵混凝劑、精炭等。
1.3 生產工業級七水硫酸鎂
廢酸作為主要原料通過與菱苦土或菱鎂礦的鍛燒物氧化鎂作用，經過壓濾、蒸發濃縮、冷卻結晶、離心分離、干燥等工序得到工業級七水硫酸鎂產品，其質量達到 HG/T2680-1995一等品指標。工藝簡單，常溫、常壓操作，無“三廢”排放，并成功地剔除了鈦白廢酸中的大量雜質。雜質以濾碴的形式產出，該濾渣可作為農用硫酸鎂肥的原料。該技術的應用，不僅解決了鈦白行業的環保問題，而且可產生較好的經濟效益和社會效益。
1.4 廢酸濃縮回收
目前有的萬噸級大廠已投資建設廢酸濃縮回收裝置，通過蒸發濃縮，可使廢酸質量分數提高至50%左右，去除析出的沉淀物后，便可回收利用。鈦白廢酸回收新工藝及裝置采用煅燒尾氣預濃縮、一級單效濃縮、二級雙效濃縮、三級單效濃縮、熟化分離等先進工藝，成功實現了硫酸法鈦白粉行業中廢酸的回收再利用。不僅節約了鈦白生產中的原料酸，利用了轉窯尾氣余熱，而且解決了困擾鈦白粉行業的環保難題，排放達到環保要求。
1.5 廢酸聯產紅、白石膏
廢酸與石灰石控制一定pH充分反應，然后固液分離。分離后的濾餅經過洗滌，即可得到成品白石膏
1.6 廢酸還原解毒鉻渣
鉻渣是鉻鐵礦生產鉻酸鈉的殘渣，其中仍含鉻化合物3.0%-4.5%(質量分數，以Cr2O3計，下同)，水溶性鉻1%-2%，酸溶鉻 0.95%-1.8%，是一種有毒廢渣。解毒此廢渣必須要還原劑或者提供還原氛圍。廢酸中有還原性亞鐵離子，將廢酸與鉻渣按一定比例混合，在酸性條件下，廢酸中的Fe2+可將鉻渣中的Cr6+還原為Cr3+，使鉻渣解毒。解毒后的鉻渣可用作水泥添加物或制磚。
除上述各方法外，從廢酸中提取稀有金屬，用廢酸浸取鈦鐵礦還原焙燒物制取質量分數93%以上的人造金紅石，以及制備其他的一些硫酸鹽也有一定意義。
2 發展建議
2.1 可持續發展戰略——節約資源
隨著中國高品位鈦精礦礦源的日益匱乏，能源、原輔材料漲價的連鎖反應，鈦白粉行業要提高資源的綜合利用水平，加強行業戰略聯盟，整合鈦礦資源，加快與國外的合作就顯得十分重要。鈦礦產業要加強鈦礦資源的管理，努力提高質量，降低成本，提高資源產出率。要加快酸溶性鈦渣和高鈦渣的綜合利用開發進程。
2.2 改革生產工藝，加強環境治理
鈦白粉企業按照可持續發展及循環經濟的要求，實施清潔化生產也很關鍵。首先，必須樹立環保治理的新理念，變末端治理為全過程清潔生產；其次，要以環保指標為尺度，淘汰一批落后企業；第三，從戰略高度考慮，要加大環保投資，完善環保設施。此外，生產企業的治理重點應放在對廢副產物20%(質量分數)硫酸的治理和綜合利用上。從工藝上著手縮減“三廢”是積極有效的措施。最根本的途徑是改變礦源結構，采用酸溶性的高鈦渣代替低品位的鈦精礦。使用酸溶性高鈦渣具有降低酸耗、不產生硫酸亞鐵副產物、可縮短工藝流程、提高收率和減少能耗等優點，從源頭上解決了“三廢”的排放。
2.3 提高廢酸治理的資源化程度
將廢酸轉變成協作利用廠的原輔料，如廢酸還原解毒鉻渣。此工藝可使廢酸得到最充分的利用，不僅用其酸，還用酸中的Fe2+。
3 結束語
只有采取切實可行的發展戰略，不斷提高工藝和裝備水平，擴大生產規模，提高產品質量，切實解決“三廢”污染問題，中國的鈦白生產才能得到進一步發展。
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