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      一種鈦白粉生產中煅燒尾氣的處理方法與流程

      文檔序號:12618079閱讀:1144來源:國知局

      本發(fā)明涉及鈦白粉尾氣的處理領域,具體涉及一種鈦白粉生產中煅燒尾氣的處理方法。



      背景技術:

      鈦白粉學名二氧化鈦(TiO2)具有最佳的不透明性、最佳的白度和光亮度,被認為是目前世界上性能最為優(yōu)異的白色顏料。被廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、陶瓷、化妝品、食品和醫(yī)藥等工業(yè),其主要的生產方法由氯化法和硫酸法,目前國內的主要生產工藝主要分為硫酸法。

      硫酸法鈦白生產工藝主要是以鈦鐵礦為原料,用硫酸分解得到TiOSO4溶液,加入絮凝劑進行沉降,除去鈦液中的大部分不溶性雜質,然后通過真空結晶、固液分離除去FeSO4·7H2O,得到的濾液經過控制過濾再次去除不溶性雜質,再經濃縮后熱水解,制得偏鈦酸,洗滌、漂白除去可溶性硫酸鹽并濾干,經煅燒脫水脫硫轉化為二氧化鈦,經干磨后得到銳鈦型產品或在煅燒時加入促進劑進行晶型轉化得到未包膜金紅石型初品或產品。如生產較高檔的金紅石型產品,還須將初品漿化,經濕磨解聚分級,進行無機表面處理后洗去物料中的鹽分,干燥后再進行超微粉碎和有機處理。

      鈦白粉生產過程中的煅燒工序主要工作原理為:將經過濾、鹽處理的二氧化鈦水解物濾餅輸入具有一定斜度且緩慢回轉的窯體尾端(筒體的高端),同時窯頭方向(筒體的低端)的燃燒混合室將潔凈的火焰及熱風吹入窯內對濾餅加以脫水、煅燒,經1000℃以上高溫進行脫水、煅燒后的水解二氧化鈦濾餅借助傾斜的回轉窯體,既沿圓周方向翻滾又沿軸向(從高端向低端)移動,不斷完成脫水、脫硫、粒子成長和金紅石轉化的工藝過程。轉窯尾氣的主要污染成分是二氧化鈦粉塵、二氧化硫、三氧化硫、酸霧等,轉窯尾氣經旋風除塵或靜電除塵的作用下,將固體二氧化鈦粉塵沉淀下來;除塵后的高溫氣體經動力波在冷卻水、噴淋水的作用下,三氧化硫,酸霧得到有效去除,同時氣體溫度得到降低;將氣體溫度降到一定范圍內再經洗滌塔用堿性水進行冷卻凈化,除去氣體中的殘留二氧化硫;然后進入靜電除霧器,在電場的作用下把氣體凈化合格后,通過煙囪排入大氣。該過程中堿性水洗滌除去二氧化硫的過程中,通過氫氧化鈉和二氧化硫反應產生亞硫酸鈉溶液或亞硫酸氫鈉溶液,當循環(huán)達到一定時間時,幾乎所有廠家將該噴淋廢液直接送污水站進行處理或加入硫酸進二氧化硫回收,該兩種工藝的存在的主要問題如下:

      (1)采用堿液洗滌尾氣中的二氧化硫過程中產生的亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉廢液在送往污水站的過程中與鈦白粉生產系統(tǒng)產生的酸性廢水發(fā)生反應,產生無組織排放二氧化硫,嚴重影響生產環(huán)境,造成環(huán)保隱患,涉及主要化學方程式:

      2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 噴淋廢液

      Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 噴淋廢液

      Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O

      2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+2SO2+2H2O

      (2)采用堿液洗滌尾氣中的二氧化硫過程中產生的亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉廢液在完全密封的情況下送到污水處理工序進行處理,在污水中和槽不可避免的接觸其他工序產生的酸性廢水,因此在污水中和工序發(fā)生二氧化硫外溢,造成該工序安全和環(huán)保隱患,(3)采用堿液洗滌尾氣中的二氧化硫過程中產生的亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉廢液送往硫酸裝置,通過加入濃硫酸進行脫二氧化硫并進行回收,該工藝運行過程中硫酸消耗極高,運行成本大。



      技術實現(xiàn)要素:

      針對目前鈦白粉煅燒尾氣脫硫遇到的實際問題,本發(fā)明結合煅燒尾氣脫二氧化硫的實際原理,采用化學手段將二氧化硫在堿性條件下直接氧化成硫酸鹽,廢堿液即使在后工序遇到酸性廢水,也不會釋放出二氧化硫,即做到了低成本運行,又減少了安全和環(huán)保隱患。

      本發(fā)明的技術方案如下:

      一種鈦白粉生產中煅燒尾氣的處理方法,包括以下步驟:將鈦白粉生產中煅燒尾氣經過除塵后,采用堿性氫氧化物和氧化劑組成的脫硫液在一定pH以上對含二氧化硫的煅燒尾氣進行脫硫處理,得到的堿性廢液可直接送污水中和。

      所述的鈦白粉的煅燒尾氣必須先經過除塵,充分去除預脫硫尾氣中的粉塵。

      所述的脫硫液的pH控制大于4.5。

      所述的堿性氫氧化物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任意一種。

      所述的氧化劑選自過氧化氫,次氯酸鈉,次氯酸鉀中的任意一種。

      所述的脫硫液中堿性氫氧化物和氧化劑的摩爾比為2~3:1。

      所述的經除塵處理的鈦白粉生產煅燒尾氣脫硫過程中脫硫液的加入可以是一次性加入,間歇運行或連續(xù)加入,連續(xù)運行。

      所述的脫硫液中的堿性氫氧化物的質量分數(shù)>5.0%。

      所述的脫硫過程中產生的廢液可直接送污水站進行處理。

      與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過采用堿性氫氧化物和氧化劑組成的脫硫液對鈦白粉生產中煅燒尾氣進行處理,結合煅燒尾氣脫二氧化硫的實際原理,采用化學手段將二氧化硫在堿性條件下直接氧化成硫酸鹽,處理后的廢堿液即使在后工序遇到酸性廢水,也不會釋放出二氧化硫,即做到了低成本運行,又減少了安全和環(huán)保隱患。

      具體實施方式

      為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合實施例,對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不限定于本發(fā)明。

      實施例1

      鈦白粉煅燒尾氣,采用布袋靜電除塵后,采用氫氧化鈉和雙氧水的脫硫混合液(氫氧化鈉質量分數(shù)10.0%,雙氧水質量分數(shù)5.0%)進行噴淋除去煅燒尾氣中的二氧化硫,噴淋過程中脫硫液連續(xù)加入,控制循環(huán)液pH>4.5,系統(tǒng)運行產生的廢循環(huán)液檢測SO32-%幾乎為0,廢液中加入20%稀硫酸無氣體產生。

      實施例2

      鈦白粉煅燒尾氣,采用布袋靜電除塵后,采用氫氧化鈉和次氯酸鈉的脫硫混合液(氫氧化鈉質量分數(shù)10.0%,次氯酸鈉質量分數(shù)5.0%)進行噴淋除去煅燒尾氣中的二氧化硫,噴淋過程中脫硫液連續(xù)加入,控制循環(huán)液pH>4.5,系統(tǒng)運行產生的廢循環(huán)液檢測SO32-%幾乎為0,廢液中加入20%稀硫酸無氣體產生。

      實施例3

      鈦白粉煅燒尾氣,采用布袋靜電除塵后,采用氫氧化鉀和雙氧水的脫硫混合液(氫氧化鉀質量分數(shù)10.0%,雙氧水質量分數(shù)5.0%)進行噴淋除去煅燒尾氣中的二氧化硫,噴淋過程中脫硫液連續(xù)加入,控制循環(huán)液pH>4.5,系統(tǒng)運行產生的廢循環(huán)液檢測SO32-%幾乎為0,廢液中加入20%稀硫酸無氣體產生。

      實施例4

      鈦白粉煅燒尾氣,采用布袋靜電除塵后,采用氫氧化鉀和氯酸鈉的脫硫混合液(氫氧化鉀質量分數(shù)10.0%,次氯酸鈉質量分數(shù)5.0%)進行噴淋除去煅燒尾氣中的二氧化硫,噴淋過程中脫硫液連續(xù)加入,控制循環(huán)液pH>4.5,系統(tǒng)運行產生的廢循環(huán)液檢測SO32-%幾乎為0,廢液中加入20%稀硫酸無氣體產生。

      實施例5(對比例)

      鈦白粉煅燒尾氣,采用布袋靜電除塵后,采用氫氧化鈉質量分數(shù)10.0%進行噴淋除去煅燒尾氣中的二氧化硫,噴淋過程中脫硫液連續(xù)加入,控制循環(huán)液pH>9.0,系統(tǒng)運行產生的廢循環(huán)液檢測SO32-%為13%,廢液中加入20%的稀硫酸,產生大量刺激性氣體。

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