一种绿色处理四氯化钛收尘渣的方法与流程

文档序号:16097771发布日期:2018-11-27 23:47阅读:1077来源:国知局

本发明属于四氯化钛生产技术领域,具体涉及一种绿色处理四氯化钛收尘渣的方法。



背景技术:

在沸腾氯化生产四氯化钛过程中,主要是将石油焦和富钛料(高钛渣/金红石)这些固体成分从氯化炉中部加入,液氯经过气化后从底部送入,形成流化床,物料间发生氯化反应生成粗四氯化钛气体。一部分较小粒径的石油焦和高钛渣/金红石随着四氯化钛气体一起从氯化炉顶部排出,进入旋风收尘器进行气固分离。高钛渣/金红石中的TiO2被氯化成四氯化钛时,其中的其他金属氧化物也会被氯化成对应的金属氯化物,此类金属氯化物随着四氯化钛气体进入旋风收尘器后大部分冷凝后进入固体收尘渣。

每生产1吨四氯化钛将产生0.25t收尘渣。收尘渣中含有可高达50%-70%的石油焦和高钛渣/金红石,剩余成分主要是金属氯化物,现有技术中缺乏对四氯化钛收尘渣的有效处理方法,大多数企业采用填埋或者石灰中和固化后堆积的方法处理,造成资源的浪费和环境的污染。

收尘渣中的金属氯化物遇水大量溶解,其水溶液中氯离子的含量可达到100mg/L以上,这严重超过了我国污水排放标准中对氯离子含量的要求,不能直接排放,直接排放将会污染地下水、地表水系和土壤,造成环境污染。因此,采用水溶过滤,滤液直接注入1600m地下的方式处理氯化渣,具有环境污染隐患。采用石灰乳固化后进行堆积填埋:通常是将废渣加酸性水制浆后进行压滤,滤渣(称之为惰性渣)进行堆积、外卖或者从惰性渣中实施焦矿分离;滤液用石灰乳中和后进行压滤后得到固态金属氢氧化物和CaCl2溶液,固体堆渣场处理,CaCl2溶液进行蒸发浓缩得到无水氯化钙。但是这种工艺流程繁琐,固废堆积会占用大量的场地,并没有完全实现资源的无害化处理。因此,目前仍需要高效、绿色环保的新工艺来实现资源的综合利用。



技术实现要素:

针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的是提供一种绿色处理四氯化钛收尘渣的方法。通过设置合理的工艺对四氯化钛收尘渣进行处理,可实现收尘渣中有效成分的充分回收利用,实现资源的优化,并解决了氯化物堆积对地下水和土壤造成的环境污染。

本发明提供了一种绿色处理四氯化钛收尘渣的方法,该方法包括以下步骤:

a、将四氯化钛收尘渣溶于盐酸溶液中,得到浆料;

b、将步骤a中的浆料进行压滤,分离得到滤渣和滤液;

c、将步骤b得到的滤渣采用多级摇床联合重选,分离得到石油焦和钛渣;

d、步骤b得到的滤液经过滤、浓缩后,于焙烧炉中喷雾焙烧,得到Fe2O3粉和含有HCl的炉气;

e、步骤d中的炉气经旋风除尘器除尘后,降温至100℃以下,然后在吸收塔中经水吸收形成盐酸溶液,返回至步骤a中使用;Fe2O3粉打包出售。

优选情况下,步骤a中,所述盐酸溶液的质量分数为2-4%。

进一步优选地,步骤a中,盐酸溶液与四氯化钛收尘渣的质量比为3︰1-6︰1。采用此物料比能够使四氯化钛收尘渣中的氯化物完全溶解。

本发明中,通过多级摇床联合重选对滤渣进行处理,具体的工艺步骤可参照现有技术进行选择,采用该处理方式,可使滤渣中的钛渣回收率达34%,得到的钛渣中TiO2品位在90%左右。

优选地,步骤d中过滤后的滤液与步骤e中除尘后的炉气进行热交换,同时实现滤液的浓缩和炉气的降温。

具体地,滤液首先泵入文丘里下部的分离器中,经过过滤后与经旋风除尘器除尘后的炉气进行热交换,之后再泵入焙烧炉炉顶,经过酸喷枪形成喷雾,酸雾在下降过程中被焙烧炉中燃烧器送上的自下而上的高温气体加热,转化成Fe2O3粉和含有HCl气体的炉气。

优选情况下,将过滤后的滤液浓缩至相对密度为1.2-1.5,更有选为1.3。

优选地,焙烧炉中的焙烧温度为550-650℃。

根据本发明,步骤d中生成的Fe2O3粉大部分经过炉底下沉进入到贮仓,少部分经过旋风除尘器沉降后再回炉,贮仓中的Fe2O3粉打包后外卖;步骤d中得到的炉气经过炉顶进入旋风除尘器,除去粉尘,再经过文丘里与过滤后的滤液换热,使其温度达到100℃以下,气体进入吸收塔,在吸收塔中经过水吸收形成盐酸溶液,盐酸回收率可达80%以上,将盐酸溶液返回到步骤a使用。

本发明中未加以限定的参数均可参照本领域进行常规选择,从而使本发明的方法能够得以实施。

本发明通过将滤液直接进行喷雾焙烧,得到Fe2O3粉和含氯化氢的气体,氯化氢气体经过吸收形成盐酸可以返回利用到制浆工序,实现资源的循环利用,回收氯减少了对水系和土壤的污染,Fe2O3粉可直接进行售卖,实现对四氯化钛收尘渣的高效节能、环境无害化和资源合理利用的目的。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例1

本实施例用于说明本发明的绿色处理四氯化钛收尘渣的方法,该方法包括以下步骤:

a、将四氯化钛收尘渣溶于质量分数为3%的盐酸溶液中,盐酸溶液与四氯化钛收尘渣的质量比为5︰1,使四氯化钛收尘渣中的氯化物完全溶解,得到浆料;

b、将步骤a中的浆料进行压滤,分离得到滤渣和滤液;

c、将步骤b得到的滤渣采用多级摇床联合重选,分离得到石油焦和钛渣;滤渣中的钛渣回收率达34%,得到的钛渣中TiO2品位在90%左右;

d、步骤b得到的滤液首先泵入文丘里下部的分离器中过滤,过滤后的滤液与经旋风除尘器除尘后的炉气进行热交换,浓缩至相对密度为1.3,之后再泵入焙烧炉炉顶,经过酸喷枪形成喷雾,酸雾在下降过程中被焙烧炉中燃烧器送上的自下而上的高温气体加热,焙烧炉中的焙烧温度为600℃,将酸雾转化成Fe2O3粉和含有HCl气体的炉气;

e、步骤d中得到的炉气经过炉顶进入旋风除尘器,除去粉尘,再经过文丘里与过滤后的滤液换热,使其温度达到100℃以下,气体进入吸收塔,在吸收塔中经过水吸收形成盐酸溶液,盐酸回收率可达86%,将盐酸溶液返回到步骤a使用;步骤d中生成的Fe2O3粉大部分经过炉底下沉进入到贮仓,少部分经过旋风除尘器沉降后再回炉,贮仓中的Fe2O3粉打包出售。

实施例2

本实施例用于说明本发明的绿色处理四氯化钛收尘渣的方法,该方法包括以下步骤:

a、将四氯化钛收尘渣溶于质量分数为4%的盐酸溶液中,盐酸溶液与四氯化钛收尘渣的质量比为4︰1,使四氯化钛收尘渣中的氯化物完全溶解,得到浆料;

b、将步骤a中的浆料进行压滤,分离得到滤渣和滤液;

c、将步骤b得到的滤渣采用多级摇床联合重选,分离得到石油焦和钛渣;滤渣中的钛渣回收率达34%,得到的钛渣中TiO2品位在90%左右;

d、步骤b得到的滤液首先泵入文丘里下部的分离器中过滤,过滤后的滤液与经旋风除尘器除尘后的炉气进行热交换,浓缩至相对密度为1.5,之后再泵入焙烧炉炉顶,经过酸喷枪形成喷雾,酸雾在下降过程中被焙烧炉中燃烧器送上的自下而上的高温气体加热,焙烧炉中的焙烧温度为630℃,将酸雾转化成Fe2O3粉和含有HCl气体的炉气;

e、步骤d中得到的炉气经过炉顶进入旋风除尘器,除去粉尘,再经过文丘里与过滤后的滤液换热,使其温度达到100℃以下,气体进入吸收塔,在吸收塔中经过水吸收形成盐酸溶液,盐酸回收率可达85%,将盐酸溶液返回到步骤a使用;步骤d中生成的Fe2O3粉大部分经过炉底下沉进入到贮仓,少部分经过旋风除尘器沉降后再回炉,贮仓中的Fe2O3粉打包出售。

以上已经描述了本发明的实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

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