一種四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生廢熔鹽及收塵渣綜合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生廢熔鹽及收塵渣的一種綜合處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熔鹽氯化是將鈦渣和石油焦沉浸在熔鹽介質(zhì)(主要由KCl、NaCl、MgCl2、與CaCl2組成)中，與通入的氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成TiCl4。它的主要優(yōu)點是能夠處理鈣鎂氧化物含量高的原料；缺點是產(chǎn)生大量的廢熔鹽及收塵渣，這些固體廢棄物目前大多露天堆置，難以處理。
[0003]在熔鹽氯化過程中，氯化溫度、氯氣速度、物料的粒度及孔隙度、配炭量、氯氣濃度、料氯比及熔鹽介質(zhì)體系的組成對氯化過程都有很大影響。隨著氯化反應(yīng)的進(jìn)行，物料中不易與氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的雜質(zhì)氧化物會逐漸積累，引起熔鹽性質(zhì)的變壞，所以要根據(jù)生產(chǎn)情況定期排放熔鹽。同時從氯化爐頂逸出的混合氣體,主要成分為TiCl4、SiCl4, A1C13、FeCl3、C0、C02及少量的FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2還有被氣流夾帶出來的固體顆粒，進(jìn)入冷卻收塵器，通過減速降溫，使其中的FeCl2、MgCl2, CaCl2, MnCl2, A1C13、FeCl3等高沸點氯化物以及被氣流帶出的固體顆粒大部分被冷凝沉積下來，便形成了收塵渣。熔鹽氯化過程產(chǎn)生的廢熔鹽多為易溶氯化物，成分復(fù)雜，直接堆放會造成環(huán)境污染，盡管國內(nèi)普遍采用石灰中和處理后堆放，但還是容易造成地下水污染、鹽化土地等問題。生成的收塵渣容易潮解釋放刺鼻性氣體，且由于含有大量的氯離子，遇雨水淋洗會造成地下水污染，即便采用深井灌注的方式也存在環(huán)境污染問題。
[0004]所以采用合理有效的處理方法，綜合處理四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生廢熔鹽及收塵渣，減輕環(huán)境污染，顯得十分重要。本發(fā)明即是提出一種合理有效的方法綜合處理四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生的廢熔鹽及收塵渣，減輕環(huán)境污染危害，同時以達(dá)到二次資源綜合回收利用的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提出一種用于四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生的廢熔鹽及收塵渣的綜合處理方法，達(dá)到資源回收利用的目的，并解決四氯化鈦生產(chǎn)中產(chǎn)生廢熔鹽及收塵渣所帶來的環(huán)境污染問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:首先將熔鹽氯化爐排出的廢熔鹽進(jìn)行破碎處理，并將破碎渣磨粉；熔鹽氯化產(chǎn)生收塵渣經(jīng)過打漿發(fā)散，制備成固液混合狀；將廢熔鹽粉與固液混合狀收塵渣按一定比例配料混勻制備成混合料；混合料在通入空氣、水蒸氣的氣氛條件下氧化焙燒，大部分的氯化物會與氧氣、水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式(以鐵、鋁氯化物為例)如下所示，各種氯化物會轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氧化物，并產(chǎn)生大量的氯化氫氣體、氯氣及氧氣；產(chǎn)生的氯化氫及氯氣經(jīng)過淋洗系統(tǒng)處理，生成鹽酸，產(chǎn)生的廢氣達(dá)標(biāo)直接排空；焙燒后的結(jié)塊渣經(jīng)過破碎篩分，進(jìn)行堿液中和處理，沒有完全脫除的部分氯化物與堿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的氫氧化物與鹽水；洗滌過濾后得到的處理渣可以用作建筑材料，得到的工業(yè)鹽水經(jīng)過處理后可用于氯堿工業(yè)。該方案一方面使廢棄的二次資源得以回收利用，得到具有廣泛用途的處理渣；另一方面也減輕了廢熔鹽及收塵渣帶來的環(huán)境污染危害。
[0007]4FeCl3+302=2 Fe203+6C12(I)
2Cl2+2H20=4HCl+02(2)
2FeCl3+3H20=2Fe203+6HCl(3)
4AlCl3+302=2 A1203+6C12(4)
2Cl2+2H20=4HCl+02(5)
2A1C13+3H20=2A1203+6HC1(6)
所述采用的熔鹽氯化廢熔鹽渣，經(jīng)過顎式破碎機破碎，后采用磨粉機磨粉至80-160目。
[0008]所述的熔鹽氯化收塵渣在常溫下打漿發(fā)散，制備為液固混合狀態(tài)。
[0009]所述的廢熔鹽渣與收塵渣的配料質(zhì)量比2:1?1:1。
[0010]所述的氧化焙燒溫度范圍為400?700°C。
[0011]所述的氧化焙燒時間范圍為6?12h。
[0012]所述的氧化焙燒空氣通入量范圍為160?200L/h。
[0013]所述的氧化焙燒設(shè)備為隧道窯或倒焰窯。
[0014]所述的水蒸氣通入量范圍為50?100L/h。
[0015]所述的淋洗系統(tǒng)淋洗溫度范圍為30?60°C。
[0016]所述的堿性浸出的NaOH濃度范圍為0.5-2.5mol/L。
[0017]所述的堿性浸出的固液比范圍為0.3:1?1:1。
[0018]所述的堿性浸出的溫度范圍為45?80°C。
[0019]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
1、四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生廢熔鹽及收塵渣廢棄物，該廢熔鹽及收塵渣產(chǎn)量較大，成分復(fù)雜，且多為易溶氯化物，若堆放處理，會造成環(huán)境的污染，經(jīng)過處理減輕了廢熔鹽渣與收塵渣對環(huán)境造成的危害。
[0020]2、利用高溫氧化焙燒的方法可以使渣中的大多的氯化物與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成相應(yīng)的氧化物、氯氣及氯化氫氣體，這些氣體經(jīng)過淋洗系統(tǒng)可以制得鹽酸，以達(dá)到回收利用這部分氯離子的目的，解決了二次資源的回收利用問題。
[0021 ] 3、通過堿性浸出，使焙燒渣中殘留的氯化物與堿液發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸锏某练e物，洗滌得到的處理渣可以廣泛應(yīng)用作建筑材料。
[0022]4、過程產(chǎn)生的大量的工業(yè)鹽水經(jīng)過處理可以用于氯堿工業(yè)，實現(xiàn)資源的綜合回收利用目的。
[0023]以此方法處理四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生廢熔鹽渣及收塵渣，一方面可以減輕廢熔鹽渣及收塵渣給環(huán)境帶來的巨大壓力，另一方面可以有效回收廢熔鹽及收塵渣中的大部分氯離子和部分有價元素，具有較好的工業(yè)應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
如圖1所示，一種用于四氯化鈦熔鹽氯化產(chǎn)生廢熔鹽及收塵渣的綜合處理方法:首先將熔鹽氯化