论文部分内容阅读
氯化法钛白粉生产过程中,产生的沸腾氯化渣,直接堆放会造成严重的环境污染。美国杜邦公司采用水溶过滤,滤液直接注入1600m地下的方法处理该氯化渣,此法存在着环境污染隐患;德国钛康公司采用石灰中和水溶滤液的方法处理氯化渣并回收固体氯化钙,但云南省由于氯化钙销售市场已达饱和,此法并不适用,上述方法均不能从根本上解决问题。基于该氯化渣的处理现状,本文采用NaOH中和处理沸腾氯化渣的水溶滤液,使滤液中的杂质以氢氧化物沉淀的形式除去,再将滤液经进一步精细除杂后作为氯碱工艺的原盐水回用于氯碱工艺,从而实现回收利用。本文的主要试验内容包括三个方面:一是沸腾氯化渣的溶解反应条件的确定,二是沸腾氯化渣滤液除杂工艺流程的研究,三是对在除杂过程中产生的不溶物和氢氧化物滤渣进行无害化处理及回收利用研究。溶解沸腾氯化渣最适宜的工艺条件为:原渣粒度(-0.074mm占91.6%);pH=1.0;液固比4:1;反应时间30min;反应温度为室温(25℃)。在此条件下,主要金属氯化物溶解率可达90%以上。沸腾氯化渣溶解滤液除杂工艺流程为:在水溶滤液中加入NaOH,调节溶液pH为5.2时过滤。所得滤液中加入铁粉搅拌一段时间后加入NaOH,调节pH为7.0-8.0时加入定量Na2CO3·10H2O,待反应完全后,继续加入NaOH,调节pH为12时过滤。在所得滤液中加入HCl中和,最终得到pH=7.0的盐液。在除杂过程中加入Na2CO3·10H2O和还原铁粉的主要目的是改善除杂效果。Na2CO3·10H2O的适宜加入量为每500mL水溶滤液中加入20g,铁粉的最适合加入量为1.5g。在除杂过程中分别在pH5.2、pH12处产生氢氧化物滤渣,pH5.2的氢氧化物滤渣经焙烧、水洗,可得含铁55%的Fe2O3, P、S、As等杂质含量均不超标,可做品级为四级的铁矿用。pH12的氢氧化物滤渣挟裹有大量的水溶物,通过再次水洗回收这部分水溶物,再洗滤液回用于溶解沸腾氯化渣,再洗的滤渣已无害,可堆放。本文从环保角度出发,对污染环境的沸腾氯化渣进行综合处理,既完成了与氯碱工艺的对接,回收其中的氯化物,消除了渣中氯化物对环境的污染,又实现了滤渣中有用物质的回收与利用。