钛白厂副产硫酸亚铁的处理和利用

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1、.钛白厂副产硫酸亚铁的处理和利用摘要随着钛白需求量的增加，钛白的产量年年攀升，由钛白生产产生的废弃物硫酸亚铁日益增多。本文综述了钛白厂副产硫酸亚铁的国内外生产技术、综合利用现状以及研究进展。关键词：钛白粉；硫酸亚铁；综合利用1引言钛白粉是一种白色颜料，广泛应用于涂料、化纤、橡胶、搪瓷、陶瓷、塑料、造纸、印刷油墨、电子陶瓷、玻璃、合、焊条、化妆品等工业。硫酸亚铁是硫酸法生产钛白的副产物，生产钛白约副产七水硫酸亚铁，成为硫酸法钛白工业沉重的负担。副产硫酸亚铁来源于钛白粉生产中的硫酸酸解工序，该工序中矿与

2、硫酸反应制得Ti(SO4)2和TiOSO4，同时副产FeSO4。不同的生产厂家，因原料、生产工艺和设备不同，其硫酸亚铁的杂质含量差别较大，但FeSO4•7H2O的含量一般都在88%以上。某钛白厂的副产硫酸亚铁的化学组分见表1(主要成分是硫酸亚铁，还含有其他杂质，统称硫酸亚铁)。表1副产硫酸亚铁的化学组分(质量分数/%）组分FeSO4.7H2OMgSO4.7H2OMnSO4.5H2OAl2(SO4)3.7H2OCaSO4.2H2OTiOSO4水不溶物其它含量89.114.481.120.360.180

3、.483.680.59由于硫酸法生产钛白所产生的副产物及三废对环境影响很大，近年来世界上以硫酸法生产钛白的大型装置陆续停产，西班牙的陶氏化学公司就是其中之一。目前，国外已有许多企业实现了钛白副产硫酸亚铁生产氧化铁颜料的工业化生产。我国氧化铁颜料的生产主要以废铁皮为原料，这在一定程度上限制了氧化铁生产的发展。国内较大的钛白粉生产企业基本上采用硫酸法生产钛白，副产硫酸亚铁量很大，每生产钛白粉约要排出浓废酸，其中含有七水硫酸亚铁，但其回收利用率很低，因而成为制约生产钛白粉的瓶颈。目前，从钛白粉副产物中提取

4、硫酸亚铁的工艺方法有很多，工艺流程大同小异，大致包括溶解、沉降、过滤、冷却结晶、干燥等步骤，各种工艺条件日趋成熟，最明显的不同之处在于：使用的沉降剂不同，其沉降剂在使用过程中夹带的杂质以及沉降剂本身引入的杂质不同，对硫酸亚铁晶体的产率有明显的影响，产品纯度及成分结构的控制，因其不同的工艺制备而造成其产品质量参差不齐。在国内铁矿资源越来越紧张的背景下，对硫酸亚铁的回收利用工艺逐步改进就显得越来越重要，如何提高硫酸亚铁的利用率和纯度是目前急需解决的问题!..2国内外利用现状在硫铁矿制酸中掺烧钛白副产硫酸

5、亚铁是解决副产硫酸亚铁出路的最好方法。利用硫酸亚铁制硫酸有两种基本模式，一种是掺烧，另一种是专烧。专烧模式主要流行于国外，其主要特点是：装置是专用的，不能借用现有以常规原料制硫酸的装备，如硫铁矿制硫酸装备等；原料，一般是直接使用硫酸亚铁，即硫酸亚铁在该制硫酸装置体系内部被干燥处理后再进行焙烧。专烧是相对意义的，是指制硫酸原料以硫酸亚铁为主，而不是说制硫酸原料只有硫酸亚铁。目前国内所采用的掺烧模式的主要特点是：所用装备就是现行的硫铁矿制硫酸装置，采用时只是在局部作少量改动；所用原料，一般不直接使用硫酸

6、亚铁或不直接大量使用硫酸亚铁。国内有一定代表性的掺烧技术应用厂家，一般是大量使用一水硫酸亚铁，搭配使用七水硫酸亚铁物料。国内掺烧体系的主要原料是硫铁矿和硫酸亚铁，也存在另外掺烧硫黄或掺炭（煤）的实施实例或设计实例。国内硫酸亚铁掺烧技术的相关信息表明，年产能为20万t的硫酸法钛白粉装置，可副产七水硫酸亚铁60万t，用于掺烧制硫酸可回收硫酸20万t、高品位铁原料16万t，同时节省了硫铁矿资源，该技术对促进硫酸工业和钛白工业的技术进步有积极意义。2.1掺烧硫酸亚铁制硫酸技术开发应用企业近10年来，曾经有成

7、都龙蟒集团、攀枝花金江钒钛产业园东立化工有限公司、杭州硫酸厂、铜陵化工集团华兴化工有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司铜冠分公司、武汉青山化工股份有限公司、襄樊丽明化工有限公司、漯河市兴茂钛业有限公司、南京钛白公司、济南裕兴化工总厂、湖南永利化工股份有限公司等十多家硫酸企业先后实施和试行了硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸技术（简称掺烧技术）。龙蟒集团已实施掺烧技术7年以上，估计累计掺烧折100%一水硫酸亚铁20万t；东立化工有限公司近两年实施掺烧技术，累计掺烧折100%一水硫酸亚铁以万吨计；杭州硫酸厂，可

8、能是引进技术，已成功运行数年，但是累计掺烧数量不详。华兴化工有限公司前几年试行掺烧技术，当时掺烧数量是折100%一水硫酸亚铁2000t。湖南永利化工股份有限公司前后经历两次试验之后，于2012年下半年，也成为掺烧技术生产试验正常持续运行厂家之一。2.2国内相关掺烧技术现状相关掺烧信息，除技术开发应用信息之外，还包括行业人士对该技术应用的设计或设想及关注言论。这些信息不同程度地反映了目前我国掺烧技术的开发应用现状。全国钛白行业专家彭安铮文章[1]：对钛白废酸浓缩产生的一