钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103663547103663547A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201210359760.2(22)申请日2012.09.24(71)申请人上海凯鑫分离技术有限公司地址201206上海市浦东新区张衡路1999号7幢5-16室(72)发明人齐唯葛文越申雅维(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人杨元焱(51)Int.Cl.C01G23/047(2006.01)C01B17/90(2006.01)C02F1/44(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺(57)摘要一种钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，主要包括以下步骤：A、将酸性废水泵入膜过滤单元，用过滤膜过滤，膜截留物为钛白粉颗粒浓缩液，送回系统回用，膜透过液为粗硫酸，进入下一步骤处理；B、将步骤A所得粗硫酸泵入硫酸净化单元，对粗硫酸进行除杂和净化，得到纯净稀硫酸，部分直接回用，部分进入下一步骤处理；C、将步骤B所得到的稀硫酸泵入反渗透单元，用反渗透膜过滤，截留物为浓缩硫酸，送回钛白粉生产系统使用；透过液为水，可直接作为工艺水回用。钛白粉酸性废水经过本发明的工艺处理后，可回收99.9％的钛白粉颗粒，80-90％的硫酸和60-80％的水，可为企业降低生产成本，大幅度减少废水排放量和污泥废渣排放量。CN103663547ACN1036547ACN103663547A权利要求书1/2页1.一种钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：A、钛白粉颗粒物回收和粗硫酸分离将酸性废水泵入膜过滤单元，用过滤膜过滤，膜截留物为钛白粉颗粒浓缩液，送回系统回用，膜透过液为粗硫酸，进入下一步骤处理；B、硫酸净化将步骤A所得粗硫酸泵入硫酸净化单元，对粗硫酸进行除杂和净化，得到纯净稀硫酸，部分直接回用，部分进入下一步骤处理；C、硫酸回收将步骤B所得到的稀硫酸泵入反渗透单元，用反渗透膜过滤，反渗透膜截留物为浓缩硫酸，送回钛白粉生产系统作为配酸、漂白和洗涤使用；反渗透膜透过液为水，可直接作为工艺水回用到钛白粉生产系统。2.根据权利要求1所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述的酸性废水为废酸处理工段废水、尾气处理洗涤废水、泥浆洗涤废水、偏钛酸水洗废水中的一种或几种的混合酸性废水，酸性废水中硫酸含量为0.3-4％。3.根据权利要求1所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述膜过滤单元的过滤形式采用死端过滤、错流过滤中的一种或两种形式的结合，膜元件采用管式、板式、卷式或毛细管式，过滤膜的过滤孔径为10nm-1000nm。4.根据权利要求1所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述过滤膜采用的材质为无机材料或有机高分子材料；无机材料选自三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、不锈钢、合金、镍合金或碳化硅中的一种；有机高分子材料选自聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯中的一种。5.根据权利要求3所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述的过滤形式采用错流过滤时，错流过滤膜表面流速控制在1-6米/秒，操作压力控制在0.1-1MPa之间，操作温度控制在1-90℃之间。6.根据权利要求3所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述的过滤形式采用错流过滤时，错流过滤膜表面流速控制在2-5米/秒，操作压力控制在0.2-0.8MPa之间，操作温度控制在5-70℃之间。7.根据权利要求1所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述的硫酸净化单元主要采用纳滤膜过滤，纳滤膜截留物为硫酸亚铁浓缩液，送至硫酸亚铁结晶器回收硫酸亚铁产品或者直接作为净水剂副产品，透过液为经过净化的稀硫酸。8.根据权利要求1所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述的硫酸净化单元还包括离子交换系统，在纳滤膜过滤后，透过液再采用离子交换系统进一步截留和去除硫酸中的杂质离子，得到更纯净的稀硫酸。9.根据权利要求7所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述的纳滤膜对硫酸镁的截留率大于75％，或者对氯化钠的截流率大于5％，或者对氯化钙的截流率大于20％，或者截留分子量在60-1000MWCO之间。10.根据权利要求7所述的钛白粉生产过程中酸性废水的处理及回收工艺，其特征在于：所述的纳滤膜元件为卷式、管式、毛细管式或板式纳滤膜。2CN103663547A权利要求书2/2页11.根据权利要求7所述的钛白粉生产过程中酸