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2025

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膜析技术赋能钛白粉行业:废硫酸回收实现资源循环与环保双赢

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膜析法是针对硫酸法钛白粉生产过程中产生的废硫酸,利用膜分离技术进行回收处理的项目,旨在实现资源循环利用和环保减排。以下是相关介绍:

项目背景:硫酸法是钛白粉生产的主要工艺之一,每生产1吨TiO₂会产生6-8吨酸浓度18%-30%的废酸,除含H₂SO₄组分外,还含有浓度为8%-17%的硫酸亚铁以及一定量的TiO₂和金属硫酸盐。若直接中和处理,不仅浪费资源,还会造成水体二次污染,因此废硫酸的有效回收处理是钛白粉行业面临的重要技术难题。

技术原理:利用膜的选择透过性,对钛白粉生产废酸进行分离。不同类型的膜可选择性地截留或透过硫酸、硫酸亚铁、钛白粉颗粒等成分,从而实现硫酸的浓缩与纯化,以及其他成分的分离回收。

工艺流程

固液分离回收钛白粉:废硫酸先经调节池均质调节,再通过耐酸过滤器和冷却系统预处理,然后进入一级膜分离系统,通常为耐酸钛白粉颗粒浓缩膜处理系统,将废硫酸中的钛白粉颗粒分离出来,分离得到的含高浓度钛白粉的浓水可回用于钛白粉生产。

去除铁盐:一级膜分离系统的产水进入二级膜分离系统,即耐酸金属离子分离膜处理系统,将废硫酸中的铁盐分离出来,得到的含高浓度铁盐的浓水可作为生产氧化铁黄等的原料。

硫酸浓缩:经过二级膜分离得到的洁净稀硫酸,经淋结水和二次蒸汽预热后,进入三效蒸发系统进行浓缩,可将硫酸浓度提升到60%-65%,基本达到回用要求。

其他工艺:还有工艺会先通过冷冻结晶,将硫酸废水中的高硫酸亚铁盐大部分以晶体形式去除,降低进入纳滤膜的铁盐浓度,再利用纳滤膜过滤进一步去除硫酸亚铁,最后对纳滤透过液进行真空或多效蒸发浓缩,得到回收硫酸。

项目优势

资源回收利用率高:可回收99.9%的钛白粉颗粒,80%-90%的硫酸和60%-80%的水,浓缩后的硫酸可返回钛白粉生产系统作为原料,实现资源的循环利用。

环保效益显著:大幅减少废水和固体废弃物排放量,降低废酸对环境的污染,有助于企业满足环保要求,减少环保压力和相关处理成本。

节能降耗:采用膜分离技术,无相变,相比传统蒸发浓缩工艺能耗低。