(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710566579.1
(22)申请日 2017.07.12
(71)申请人 江苏久吾高科技股份有限公司
地址 211808 江苏省南京市浦口经济开发
区园思路9号
(72)发明人 肖维溢 王志高 顾俊杰 丁邦超
王肖虎 彭文博 杨积衡 范克银
(74)专利代理机构 南京正联知识产权代理有限
公司 32243
代理人 邓唯
(51)Int.Cl.
C02F 9/04(2006.01)
C02F 9/06(2006.01)
C01D 3/14(2006.01)
C02F 103/34(2006.01)
C02F 101/20(2006.01)
(54)发明名称一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法及装置(57)摘要本发明公开一种钛白粉生产过程中产生的废水处理的方法及装置，是采用膜工艺及树脂工艺对后处理废水进行综合利用。具体工艺如下：采用超滤膜组件对后处理废水进行过滤，超滤膜组件孔径为2～200nm，将废水中的钛白粉截留全部回收。而后经过反渗透工艺，将氯化钠溶液含量提高至50～130g/L，加入化学药剂沉淀溶液中重金属杂质离子，超滤膜过滤除去沉淀物，经过树脂吸附从而达到氯碱一次盐水原料标准。本发明优点在于：1. 操作工艺简单、回收钛资源；2. 处理效率高，无需蒸发结晶，节能降耗；3. 将后处理废水变为氯碱一次精制盐水原料，实现了氯
化法钛白粉工艺与氯碱工艺的有机结合。权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 108328781 A 2018.07.27
C N 108328781
A
1.一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步，将氯化法制钛白粉工艺中的废水进行过滤，得到含固体的浓液以及滤液；
第2步，将第1步得到的滤液送入反渗透膜中浓缩，得到去离子水和反渗透浓液；
第3步，第2步得到的反渗透浓液中加入沉淀剂，使含硅和含铝化合物沉淀，并通过固液分离方式将沉淀去除；
第4步，第3步得到的滤液送入离子交换树脂中去除铝离子，得到精制NaCl溶液。
2.根据权利要求1所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，所述的第1步中，废水来自于氯化法制钛白粉工艺中钛白粉表面包膜洗涤后产水；
所述的第1步中，过滤是指通过超滤膜过滤；
所述的第1步中，所述的浓液中包括有二氧化钛和/或水合二氧化钛；
所述的第3步中，沉淀剂选自氯化镁和/或氯化钙；
所述的第3步中，过滤是指通过超滤膜过滤；
所述的第4步中，离子交换树脂选自阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性树脂、螯合树脂；
所述的第4步中，所述的第3步中，得到的精制NaCl盐水送入离子膜烧碱工段作原料。
3.根据权利要求1所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，所述的第3步中，在加入沉淀剂之前，通过电渗析对盐水进行浓缩，浓液再进入后续步骤。
4.根据权利要求1所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，所述的第3步中，在进行沉淀反应之前，还调节pH至1～6。
5.一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，其特征在于，包括有：
第一滤膜（1），用于对废水进行固液分离；
反渗透膜（2），连接于第一滤膜（1），用于对第一滤膜（2）的滤液进行浓缩处理；
反应槽（3），连接于反渗透膜（2），用于对反渗透膜（2）的浓缩液进行沉淀反应；
沉淀剂加入槽（4），连接于反应槽（3），用于向反应槽（3）中加入沉淀剂；
第二滤膜（5），连接于反应槽（3），用于滤除反应产生的沉淀；
离子交换树脂（7），连接于第二滤膜（5），用于对第二滤膜（5）的滤液进行除杂质离子。
6.根据权利要求5所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，其特征在于，还包括有离子膜烧碱电解槽（8），连接于离子交换树脂（7），用于对离子交换树脂（7）的产水进行电解。
7.根据权利要求5所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，其特征在于，还包括有板框过滤器（6），连接于第二滤膜（5），用于对第二滤膜（5）的浓缩液进行固液分离；板框过滤器（6）的渗透侧连接于第二滤膜（5）的进口。
8.根据权利要求5所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，其特征在于，还包括有电渗析器（9），连接于反渗透膜（2），用于对反渗透膜（2）的浓缩液进行浓缩，电渗析器（9）的浓液侧与反应槽（3）连接。
9.根据权利要求5所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，其特征在于，所述的第一滤膜（1）和/或第二滤膜（5）是超滤膜。
10.根据权利要求5所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，其特征在于，还包括有pH调节单元，连接于离子交换树脂（7），用于将进入离子交换树脂（7）的料液的
pH调节为酸性。
一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法及装置
[0001]
技术领域
[0002]一种钛白粉生产过程中产生的废水处理方法及装置，特别是涉及氯化法生产钛白粉过程中的废水处理方法及装置，属于水处理技术领域。
[0003]
背景技术
[0004]钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。钛白粉的产能间接的预示着一个国家的GDP程度。[0005]目前生产钛白粉主要有硫酸法和氯化法两种方法。硫酸法工艺流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。而氯化法既节能又环保，在目前国内环保压力下，氯化法逐渐建立起来，将逐步替代硫酸法成为主要工艺。[0006]氯化法工艺主要流程为氯化、氧化和后处理三大过程。
[0007]A、氯化：将钛原料与还原剂混合与高温下反应生成四氯化钛，经精馏提纯，得到精制的四氯化钛；
B、氧化：四氯化钛经预热蒸发为气体，1800℃高温下在氧化炉中迅速氧化生产固体二氧化钛，急速降温得到粗制二氧化钛；
C、后处理：粗制二氧化钛经分散打浆、砂磨分级、表面处理、洗涤、喷雾干燥、气流粉碎等工序制备成品。
[0008]钛白粉表面包膜洗涤后产水的后处理废水中主要含有一定量的氯化钠，并且含有微量的二氧化钛、硅酸钠、偏铝酸钠、六偏磷酸钠等物质。直接排放造成钛白粉产品损失并污染环境。
[0009]目前国内外处理方法主要有以下两种。1、建立露天沉淀池，通过自然沉降回收低品质钛白粉，液体送至污水处理站或自然蒸发；2、预处理后回收钛白粉，采用反渗透技术将废水浓缩3～5倍左右，浓缩液送入蒸发结晶器进行蒸发，做成
氯化钠固体盐用于某些领域（如融雪盐），蒸汽冷凝后回用。但两种方法均存在
很多缺点，方法1中露天沉淀池占地面积极大且沉降效率低，回收的钛白粉由于长时间沉降品质降低，废水中含有有害物质排放造成污染。方法2中采用蒸发结晶器蒸发成固体盐，虽然解决了排放造成的环境问题，但能耗极大，处理成本过高。并且两种方法中都没有效的实现资源充分利用。
[0010]
发明内容
[0011]现有工艺主要以蒸发结晶为主，本发明目的在于提供一种氯化法钛白粉后处理废水“零”排放综合利用方法，该方法可以有效的除去溶液中的重金属离子，得到精制氯化钠溶液，符合氯碱盐水原料标准。
[0012]一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，包括如下步骤：第1步，将氯化法制钛白粉工艺中的废水进行过滤，得到含固体的浓液以及滤液；
第2步，将第1步得到的滤液送入反渗透膜中浓缩，得到去离子水和反渗透浓液；
第3步，第2步得到的反渗透浓液中加入沉淀剂，使含硅和铝化合物（主要是硅酸根离子和偏铝酸根离子）沉淀，并通过固液分离方式将沉淀去除；
第4步，第3步得到的滤液送入离子交换树脂中去除铝离子去除杂质离子，得到精制NaCl溶液。
[0013]所述的第1步中，废水来自于氯化法制钛白粉工艺中钛白粉表面包膜洗涤后产水。[0014]所述的第1步中，过滤是指通过超滤膜过滤。
[0015]所述的第1步中，所述的浓液中包括有二氧化钛和/或水合二氧化钛。
[0016]所述的第3步中，沉淀剂选自氯化镁和/或氯化钙。
[0017]所述的第3步中，过滤是指通过超滤膜过滤。
[0018]所述的第4步中，离子交换树脂选自阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性树脂、螯合树脂。
[0019]所述的第4步中，所述的第3步中，得到的精制NaCl盐水送入离子膜烧碱工段作原料。
[0020]所述的第3步中，在加入沉淀剂之前，通过电渗析对盐水进行浓缩，浓液再进入后续步骤。
[0021]所述的第3步中，在进行沉淀反应之前，还调节pH至1～6。
[0022]一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，包括有：
第一滤膜，用于对废水进行固液分离；
反渗透膜，连接于第一滤膜，用于对第一滤膜的滤液进行浓缩处理；
反应槽，连接于反渗透膜，用于对反渗透膜的浓缩液进行沉淀反应；
沉淀剂加入槽，连接于反应槽，用于向反应槽中加入沉淀剂；
第二滤膜，连接于反应槽，用于滤除反应产生的沉淀；
离子交换树脂，连接于第二滤膜，用于对第二滤膜的滤液进行除杂质离子。
[0023]还包括有离子膜烧碱电解槽，连接于离子交换树脂，用于对离子交换树脂的产水进行电解。
[0024]还包括有板框过滤器，连接于第二滤膜，用于对第二滤膜的浓缩液进行固液分离；板框过滤器的渗透侧连接于第二滤膜的进口。
[0025]还包括有电渗析器，连接于反渗透膜，用于对反渗透膜的浓缩液进行浓缩，电渗析器的浓液侧与反应槽连接。
[0026]还包括有pH调节单元，连接于离子交换树脂，用于将进入离子交换树脂的料液的pH调节为酸性。
[0027]所述的第一滤膜和/或第二滤膜是超滤膜。
[0028]
有益效果
1.处理速率快，变废为宝避免环境污染；
2. 无需蒸发结晶，节省大量能耗；
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议