概述
目前,國內(nèi)的鈦白生產(chǎn)基本都以鈦鐵礦為主要原料,采用傳統(tǒng)的硫酸法生產(chǎn)工藝。該工藝流程長。生產(chǎn)間斷進行,且生產(chǎn)過程中“三廢”排放較多,但只要采取有效的環(huán)保治理措施,均可達到l國家排放標準。本文主要簡述以鈦鐵礦為原料,硫酸法工藝生產(chǎn)的鈦白廢水處理技術以及設計中應注意的問題。
1 生產(chǎn)廢水的排放量
硫酸法鈦白生產(chǎn)廢水主要來自地坪沖洗、設備沖洗及酸解、鍛燒尾氣沖洗水,其廢水排放量及水質(zhì)與鈦鐵礦中的硫含量、工藝過程中洗水套用次數(shù)、操作管理水平有一定的關系。一般,噸產(chǎn)品鈦白粉廢水排放量約為80~250t/a,pH約為1~5,且含有微量FeSO4·7H2O,水量及水質(zhì)變化幅度較大。鈦白廢水處理站的設計水質(zhì)、水量基本上仍應根據(jù)工藝物料平衡計算為準,再考慮各方面的影響因素來最終確定廢水的設計值。
國內(nèi)典型鈦白粉廠廢水排放量統(tǒng)計見表1。
表1? 國內(nèi)典型鈦白粉廠廢水排放量統(tǒng)計生產(chǎn)規(guī)模 | 各工段廢水排放量統(tǒng)計/(m3.h-1) |
酸解、沉降 | 過濾、結晶 | 濃縮、水解 | 水洗、漂洗 | 煅燒 | 廢酸濃縮 |
甲 | 4×104t/a | 102.95 | 6.7 | 23 | 64.8 | 150 | 20.78 |
乙 | 1.5×104t/a | 51 | 5 | 17 | 40.1 | 105 | 10.3 |
丙 | 1.5×104t/a | 37 | 69.5 | 12 | 67 | 24 | 18 |
2 通常采用的廢水處理工藝
鈦白工業(yè)廢水的處理,通常采用中和法,一般分成三個組成部分:中和藥劑的制備和投配;中和反應及沉降;污泥處置等。方框工藝流程見圖1。
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2.1 中和藥劑的制備及投配
由于Ca(OH)
2可以中和任何濃度的酸性廢水,且其本身對廢水中的雜質(zhì)具有凝聚作用,鈦白酸性廢水處理一般采用Ca(OH)
2作為中和藥劑。其投加方法可采用干投或濕投,濕投反應迅速、徹底,投加量小,故而受到廣泛應用。
Ca(OH)
2乳液制備可采用生石灰通過消化反應制得,或直接利用粉末Ca(OH)
2制得。采用生石灰消化,需增設石灰消化設備,并且相應的石灰貯存容積及石灰運輸量都需增大,從而導致固定資產(chǎn)投資的增加。對石灰用量較小及粉末Ca(OH)
2運距較小的工程,建議直接采用粉末Ca(OH)
2制備。但無論采用何種原料,對于石灰乳制備、投配系統(tǒng)的設計都應盡量密閉化、自動化,以避免粉塵危害,保護工人的健康。根據(jù)經(jīng)驗,石灰乳濃度應以5%-10%為宜。
設計注意事項如下:
①采用斗式提升機提升石灰,應保證石灰塊度小于30mm。
?、谑业亩枯斔鸵瞬捎寐菪驓饬鬏斔蜋C,避免粉塵飛揚。
③石灰乳液配制槽及儲槽都應設置攪拌裝置,攪拌方式可采用機械攪拌或壓縮空氣攪拌,以機械攪拌居多。機械攪拌線速度一般為 3m/s左右,空氣攪拌強度為8~10 L/(s·m
2)[1]。
④乳液泵的選型應考慮泵的耐腐蝕及耐磨性能。