液中的硫酸亚铁浓度下降到60g/L(铁离子浓度下降到22g/L)，该滤液同时含有Ti02 = 6g/L，Sc203 = 12mg/L，硫酸含量20%。将该滤液20L通过耐酸纳滤膜系统，在500-1000PSI压力条件下，该滤液被分离成5L浓缩液和15L透过液。浓缩液中的金属离子浓度提高了四倍，其中铁离子为88g/L，Ti02 = 24g/L,Sc203=48mg/L。透过液为透明酸水,硫酸含量仍为20%,其它金属离子含量为处理前的2%以下，比如铁离子为80mg/L, Ti02为10mg/L。
[0016]在该实施例中，膜处理的浓缩液中的钪、钛金属离子比处理前含量提高了 4倍，可以通过萃取法回收其中的有价元素如钪等；而膜处理的透过液中金属离子含量非常低，可以作为钛白生产配酸使用，减少废酸中和成本，同时减少废石膏的量。
[0017]实施例二:取钛白稀废酸140L，其中含有:硫酸3%，铁离子5.5g/L，Ti02 = lg/L，Sc203 = 2mg/L。将该稀废酸液通过耐酸纳滤膜系统，在300-1000PSI压力条件下，分离得到20L浓缩液和120L透过液。浓缩液中的硫酸亚铁为105g/L(铁离子浓度为38.5g/L)，Τ?02 = 7g/L,Sc203 = 14mg/L。透过液为透明酸水，硫酸含量仍为3%，其它离子含量下降到处理前的1%以下，比如铁离子为55mg/L，Τ?02为lmg/L。
[0018]将浓缩液进行冷冻处理，冷冻温度为零下10度，冷冻时间半小时。冷冻析出绿色硫酸亚铁晶体，通过5微米滤芯过滤后，得到18L滤液。该滤液的主要成分如下:FeS04 =40g/L，Τ?02 = 7g/L，Sc203 = 14mg/L，硫酸含量3%。将该滤液再通过耐酸纳滤膜系统分离，在500-1000PSI压力条件下，该滤液被分离成4.5L浓缩液和13.5L透过液。浓缩液中的金属离子浓度比浓缩前提高了四倍，即FeS04 = 160g/L, Ti02 = 28g/L, Sc203 = 56mg/L0透过液为透明酸水，硫酸含量仍为3%，金属离子含量为为处理前的2%以下，比如铁离子为 90mg/L, Ti02 为 12mg/L。
[0019]在该实施例中，两次膜处理的透过液可以作为钛白洗涤用水；而最终浓缩液中的钪、钛离子含量提高了 28倍，可以通过其它工序回收其中的有价元素。这样可以大大减少废水的排放量，同时减少废石膏的量。
[0020]实施例三:取钛白浓废酸55L，其中含有硫酸22 %、硫酸亚铁100g/L(铁离子36.8g/L)。将该废酸冷冻到零下8度，冷冻时间为I小时。结晶析出绿色的硫酸亚铁。溶液中经过5微米的滤芯过滤后，得到50L滤液。该滤液中的硫酸亚铁浓度下降到55g/L (铁离子浓度下降到20.2g/L)，该滤液同时含有Ti02 = 6g/L，Sc203 = 12mg/L，硫酸含量22%。将该滤液50L通过耐酸纳滤膜系统，在500-1000PSI压力条件下，该滤液被分离成12.5L浓缩液和37.5L透过液。浓缩液中的金属离子浓度提高了四倍，其中铁离子为81g/L，Ti02 =24g/L，Sc203 = 48mg/L。透过液为透明酸水，硫酸含量仍为22%。
[0021]取该浓缩液12.5L继续冷冻到零下6度，经过半小时零下6度冷冻后，沉淀出硫酸亚铁，溶液中经过I微米的滤芯过滤后，得到1L滤液。该滤液中的硫酸亚铁浓度下降到60g/L(铁离子浓度下降到22g/L)，该滤液同时含有Ti02 = 24g/L，Sc203 = 48mg/L，硫酸含量22%。将该滤液1L通过耐酸纳滤膜系统，在500-1000PSI压力条件下，该滤液被分离成5L浓缩液和5L透过液。浓缩液中的金属离子浓度又被浓缩了 2倍，其中铁离子为44g/L，Τ?02 = 48g/L，Sc203 = 96mg/L。透过液为透明酸水，硫酸含量仍为22%。
[0022]在该实施例中，膜处理的浓缩液中的钪、钛金属离子含量提高了 8倍，可以通过萃取法回收。
【主权项】
1.一种钛白废酸膜处理的方法，是将所述的废酸通过冷冻处理，沉淀出硫酸亚铁，使得溶液中的硫酸亚铁含量低于75g/L，再通过耐酸纳滤膜系统分离成浓缩液和透过液，透过液是透明酸水，可以返回钛白生产工段作为洗水或者配酸使用，而浓缩液是富含金属离子的酸液，浓缩液可以再进行冷冻处理，继续沉淀其中硫酸亚铁后，返回膜系统再浓缩，以提高最终浓缩液中钪、钛金属离子的浓度，使得最终浓缩液中的钪、钛金属离子浓度比处理前提高4倍?28倍。2.如权利要求1所述，其特征是将钛白废酸进行冷冻处理，冷冻温度为O度到零下15度，让其中的硫酸亚铁结晶析出，使得溶液中的硫酸亚铁含量降低到75g/L以下。3.如权利要求1所述，其特征是将冷冻处理后的废酸液通过耐酸纳滤膜系统处理，对其中的有价元素浓缩，并产生干净的酸水回用，该膜组系统工作压力为300PSI?1200PSI。4.如权利要求1所述，其特征是耐酸纳滤膜系统的浓缩液可以进行冷冻处理，继续沉淀其中硫酸亚铁后，使得溶液中的硫酸亚铁含锂低于75g/L，然后返回膜系统再浓缩，以提高最终浓缩液中钪、钛金属离子的浓度，使得最终浓缩液中的钪、钛金属离子浓度比处理前提高4倍?28倍。
【专利摘要】本发明涉及一种钛白废酸膜处理的方法，即通过冷冻处理降低钛白废酸中硫酸亚铁的含量，再使用耐酸纳滤膜将钛白废酸中的钪、钛等有价元素进行浓缩，并产生干净酸的方法，将所述的废酸通过冷冻预处理后沉淀出硫酸亚铁，并过滤悬浮物后得到滤液，将该滤液通过耐酸纳滤膜系统在300-1200PSI压力下，分离成浓缩液和透过液，透过液是清澈酸水，可以返回钛白生产工段作为洗水或者配酸使用，浓缩液是富含离子的酸液，浓缩液中的金属离子被浓缩4倍～28倍，方便通过萃取法回收其中的有价元素。
【IPC分类】C01G49/14, C01B17/90
【公开号】CN105217582
【申请号】CN201410279536
【发明人】王鹏
【申请人】王鹏
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月20日