硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用膜分離設備
1.一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統，用于回用板框系統過(guò)濾和水洗產(chǎn)生的廢酸與白水，其特征在于，所述回用系統包括：
廢酸處理系統，用于對一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵以及用于作為酸解系統的酸解酸和用于作為一洗板框水洗水的冷凝水；
酸水處理系統，用于對一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為酸解浸取系統的補充水的第一清液和用于作為聚鐵系統原料的第一濃液；
預洗白水處理系統，用于對一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為酸解浸取系統的補充水的第二清液和用于作為聚鐵系統原料的第二濃液；
一洗白水處理系統，用于對一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為二洗板框的水洗水的第三清液和用于作為一洗板框的預洗水的第三濃液。
2.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統，其特征在于，
所述廢酸處理系統包括依次連接的預處理單元、煅燒尾氣單元、膜處理單元和蒸發(fā)單元；
所述預處理單元用于去除所述一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸中的粉體，得到第四清液；
所述煅燒尾氣單元用于對所述第四清液進(jìn)行噴淋濃縮；
所述膜處理單元用于對濃縮后的所述第四清液進(jìn)行過(guò)濾處理，去除濃縮后的所述第四清液中的粉體和少量結晶硫酸亞鐵；
所述蒸發(fā)單元用于對經(jīng)過(guò)濾處理后的所述第四清液進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到一水硫酸亞鐵、用于作為酸解系統的酸解酸的70酸以及用于作為一洗板框的水洗水的冷凝水。
3.根據權利要求2所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統，其特征在于，還包括：
廢酸膜處理系統，用于對所述一洗板框產(chǎn)生的一部分廢酸進(jìn)行粉體去除，得到用于作為聚鐵系統原料的清液。
4.根據權利要求1所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統，其特征在于，
所述酸水處理系統包括依次連接的酸水膜過(guò)濾單元和酸水膜分離單元，所述酸水膜過(guò)濾單元用于去除所述酸水中的粉體，所述酸水膜分離單元用于對去除粉體后的酸水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第一清液和所述第一濃液；
所述預洗白水處理系統包括依次連接的預洗白水膜過(guò)濾單元和預洗白水膜分離單元，所述預洗白水膜過(guò)濾單元用于去除所述預洗白水中的粉體，所述預洗白水膜分離單元用于對去除粉體后的預洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第二清液和所述第二濃液；
所述一洗白水處理系統包括依次連接的一洗白水膜過(guò)濾單元和一洗白水膜分離單元，所述一洗白水膜過(guò)濾單元用于去除所述一洗白水中的粉體，所述一洗白水膜分離單元用于對去除粉體后的一洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第三清液和所述第三濃液。
5.一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法，其特征在于，包括：
將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵、70酸和冷凝水，并將所述70酸送入酸解系統作為所述酸解系統的酸解酸，將所述冷凝水送入一洗板框作為一洗板框水洗水；
將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第一清液和第一濃液，并將所述第一清液送入酸解浸取系統作為所述酸解浸取系統的補充水，將所述第一濃液送入聚鐵系統制備聚鐵；
將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第二清液和第二濃液，并將所述第二清液送入酸解浸取系統作為所述酸解浸取系統的補充水，將所述第二濃液送入聚鐵系統制備聚鐵；
將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第三清液和第三濃液，并將所述第三清液送入二洗板框作為所述二洗板框的水洗水，將所述第三濃液送入所述一洗板框作為所述一洗板框的預洗水。
6.根據權利要求5所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法，其特征在于，所述將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵、70酸和冷凝水具體包括：
將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行預處理，去除所述廢酸中的粉體，得到第四清液，并將粉體返回一洗板框進(jìn)行水洗；
采用煅燒尾氣對所述第四清液進(jìn)行噴淋濃縮；
將噴淋濃縮后的所述第四清液進(jìn)行過(guò)濾，去除濃縮后的第四清液中的粉體和少量結晶硫酸亞鐵；
將過(guò)濾處理后的所述第四清液進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到70酸、一水硫酸亞鐵和冷凝水，并將所述70酸送入酸解浸取系統作為酸解工段的酸解酸，將所述冷凝水送入一洗板框作為水洗水補充水。
7.根據權利要求6所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法，其特征在于，還包括：
對所述一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的一部分廢酸進(jìn)行固液分離，去除廢酸中的粉體，并將粉體返回一洗板框進(jìn)行水洗；
將產(chǎn)生的第五清液送入聚鐵系統制備聚鐵。
8.根據權利要求5所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法，其特征在于，所述將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第一清液和第一濃液具體包括：
將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行固液分離，去除酸水中的粉體，得到酸水清液；
將固液分離產(chǎn)生的酸水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第一清液和所述第一濃液；
所述將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第二清液和第二濃液具體包括：
將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行固液分離，去除預洗白水中的粉體，得到預洗白水清液；
將固液分離產(chǎn)生的預洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第二清液和所述第二濃液；
所述將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第三清液和第三濃液具體包括：
將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行固液分離，去除一洗白水中的粉體，得到一洗白水清液；
將固液分離產(chǎn)生的一洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第三清液和所述第三濃液。
9.根據權利要求8所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法，其特征在于，還包括：
將所述酸水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體、所述預洗白水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體以及所述一洗白水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體返回一洗板框進(jìn)行水洗。
10.根據權利要求5所述的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法，其特征在于，
所述第一清液中鐵離子含量小于5000ppm，所述第一濃液中鐵離子含量大于50000pm；
所述第二清液中鐵離子含量小于500ppm，所述第二濃液中鐵離子含量大于50000pm；
所述第三清液中的鐵離子含量小于2ppm。
說(shuō)明書(shū)
一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法及系統
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法及系統。
背景技術(shù)
我國現階段生產(chǎn)鈦白粉主要采用的是硫酸法。硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟，設備簡(jiǎn)單，對原料的要求也不太嚴格，但是其“三廢”的排放量大，治理費用高。尤其是偏鈦酸制備產(chǎn)生的廢酸(生產(chǎn)1噸鈦白粉產(chǎn)品，產(chǎn)生4～7t廢酸)和偏鈦酸制備完成后的凈化處理；并且傳統的水洗工序采用板框洗滌工藝，會(huì )產(chǎn)生大量的洗滌白水(生產(chǎn)1噸鈦白粉產(chǎn)品，產(chǎn)生20～30t白水)，白水中主要含有偏鈦酸、硫酸和硫酸亞鐵。
目前，對于白水的常規處理方式是中和處理后與全廠(chǎng)其他工段的廢水匯合后統一處理，造成大量的粉體產(chǎn)品流失，其中的硫酸和鐵也無(wú)法有效利用，而且會(huì )產(chǎn)生大量紅黃石膏。為了響應環(huán)境治理要求，同時(shí)提高企業(yè)競爭力，針對廢酸和白水的處理，鈦白粉行業(yè)內都迫切需要找到一種經(jīng)濟有效的技術(shù)方案。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法及系統，可降低水洗過(guò)程粉體流失率以及水洗階段耗水，且整個(gè)工藝無(wú)酸性廢水排放。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
一方面，提供了一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統，用于回用板框系統產(chǎn)生的廢酸與白水，所述回用系統包括：
廢酸處理系統，用于對一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵以及用于作為酸解系統的酸解酸和用于作為一洗板框水洗水的冷凝水；
酸水處理系統，用于對一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為酸解浸取系統的補充水的第一清液和用于作為聚鐵系統原料的第一濃液；
預洗白水處理系統，用于對一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為酸解浸取系統的補充水的第二清液和用于作為聚鐵系統原料的第二濃液；
一洗白水處理系統，用于對一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為二洗板框的水洗水的第三清液和用于作為一洗板框的預洗水的第三濃液。
進(jìn)一步地，所述廢酸處理系統包括依次連接的預處理單元、煅燒尾氣單元、膜處理單元和蒸發(fā)單元；
所述預處理單元用于去除所述一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸中的粉體，得到第四清液；
所述煅燒尾氣單元用于對所述第四清液進(jìn)行噴淋濃縮；
所述膜處理單元用于對濃縮后的所述第四清液進(jìn)行過(guò)濾處理，去除濃縮后的所述第四清液中的粉體和少量結晶硫酸亞鐵；
所述蒸發(fā)單元用于對經(jīng)過(guò)濾處理后的所述第四清液進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到一水硫酸亞鐵、用于作為酸解系統的酸解酸的70酸以及用于作為一洗板框的水洗水的冷凝水。
進(jìn)一步地，還包括：
廢酸膜處理系統，用于對所述一洗板框產(chǎn)生的一部分廢酸進(jìn)行粉體去除，得到用于作為聚鐵系統原料的清液。
進(jìn)一步地，所述酸水處理系統包括依次連接的酸水膜過(guò)濾單元和酸水膜分離單元，所述酸水膜過(guò)濾單元用于去除所述酸水中的粉體，所述酸水膜分離單元用于對去除粉體后的酸水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第一清液和所述第一濃液；
所述預洗白水處理系統包括依次連接的預洗白水膜過(guò)濾單元和預洗白水膜分離單元，所述預洗白水膜過(guò)濾單元用于去除所述預洗白水中的粉體，所述預洗白水膜分離單元用于對去除粉體后的預洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第二清液和所述第二濃液；
所述一洗白水處理系統包括依次連接的一洗白水膜過(guò)濾單元和一洗白水膜分離單元，所述一洗白水膜過(guò)濾單元用于去除所述一洗白水中的粉體，所述一洗白水膜分離單元用于對去除粉體后的一洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第三清液和所述第三濃液。
另一方面，還提供一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法，包括：
將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵、70酸和冷凝水，并將所述70酸送入酸解系統作為所述酸解系統的酸解酸，將所述冷凝水返回一洗板框作為一洗板框水洗水；
將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第一清液和第一濃液，并將所述第一清液送入酸解浸取系統作為所述酸解浸取系統的補充水，將所述第一濃液送入聚鐵系統制備聚鐵；
將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第二清液和第二濃液，并將所述第二清液送入酸解浸取系統作為所述酸解浸取系統的補充水，將所述第二濃液送入聚鐵系統制備聚鐵；
將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第三清液和第三濃液，并將所述第三清液送入二洗板框作為所述二洗板框的水洗水，將所述第三濃液送入所述一洗板框作為所述一洗板框的預洗水。
進(jìn)一步地，所述將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵、70酸和冷凝水具體包括：
將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行預處理，去除所述廢酸中的粉體，得到第四清液，并將粉體返回一洗板框進(jìn)行水洗；
采用煅燒尾氣對所述第四清液進(jìn)行噴淋濃縮；
將噴淋濃縮后的所述第四清液進(jìn)行過(guò)濾，去除濃縮后的第四清液中的粉體和少量結晶硫酸亞鐵；
將過(guò)濾處理后的所述第四清液進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到70酸、一水硫酸亞鐵和冷凝水，并將所述70酸送入酸解浸取系統作為酸解工段的酸解酸，將所述冷凝水送入一洗板框作為水洗水補充水。
進(jìn)一步地，還包括：
對所述一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的一部分廢酸進(jìn)行固液分離，去除廢酸中的粉體，并將粉體返回一洗板框進(jìn)行水洗；
將產(chǎn)生的第五清液送入聚鐵系統制備聚鐵。
進(jìn)一步地，所述將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第一清液和第一濃液具體包括：
將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行固液分離，去除酸水中的粉體，得到酸水清液；
將固液分離產(chǎn)生的酸水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第一清液和所述第一濃液；
所述將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第二清液和第二濃液具體包括：
將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行固液分離，去除預洗白水中的粉體，得到預洗白水清液；
將固液分離產(chǎn)生的預洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第二清液和所述第二濃液；
所述將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第三清液和第三濃液具體包括：
將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行固液分離，去除一洗白水中的粉體，得到一洗白水清液；
將固液分離產(chǎn)生的一洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到所述第三清液和所述第三濃液。
進(jìn)一步地，還包括：
將所述廢酸進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體、所述酸水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體、所述預洗白水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體以及所述一洗白水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體返回一洗板框進(jìn)行水洗。
進(jìn)一步地，所述第一清液中鐵離子含量小于5000ppm，所述第一濃液中鐵離子含量大于50000pm；
所述第二清液中鐵離子含量小于500ppm，所述第二濃液中鐵離子含量大于50000pm；
所述第三清液中的鐵離子含量小于2ppm。
通過(guò)本發(fā)明提供的一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法及系統，能夠帶來(lái)以下有益效果：
(1)為了提高鈦白粉回收率，降低水洗耗水，提高水洗水的循環(huán)利用率，本發(fā)明結合廢酸和白水的水質(zhì)特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種新型硫酸法鈦白粉的廢酸與白水回用方法及系統，通過(guò)廢酸處理系統、酸水處理系統、預洗白水處理系統和一洗白水處理系統分別對一洗板框產(chǎn)生的廢酸、酸水、預洗水和一洗白水進(jìn)行處理，可截留廢酸和白水中的粉體，實(shí)現了水洗過(guò)程粉體產(chǎn)品零流失，并且產(chǎn)生的清液和濃液可回用于酸解工段和水洗工序等，無(wú)酸性廢水排放，無(wú)需中和處理，水洗階段耗水下降至7～10t/tTiO2(消耗的7～10t水/tTiO2，其中2～3t為外加脫鹽水，剩余部分為原酸解浸取系統的酸解浸取水)；
(2)系統內所有膜過(guò)濾單元和膜處理單元回收的粉體都回用至一洗板框進(jìn)行水洗，可實(shí)現粉體的零排放；
(3)本發(fā)明廢酸處理系統中煅燒尾氣單元完全利用鈦粉廠(chǎng)里的余熱進(jìn)行廢酸濃縮，實(shí)現余熱的有效利用；
(4)本發(fā)明廢酸處理系統中膜處理單元進(jìn)一步去除煅燒尾氣濃縮后廢酸中的粉體和硫酸氧鈦，縮短蒸發(fā)單元的清洗周期；
(5)本發(fā)明中增加了廢酸膜處理系統，可以使廢酸分為兩部分進(jìn)行處理，增加了廢酸回用的效率；
(6)本發(fā)明中廢酸處理后回用至酸解系統的70酸降低酸解系統98酸消耗量，98酸消耗由原先的3～4t/tTiO2降低至1～2t/tTiO2；
(7)本發(fā)明中預洗產(chǎn)生的水分為酸水和預洗白水兩個(gè)部分，主要的目的是：①酸水和預洗白水中的硫酸氧鈦污染物的含量不一樣，區分兩者廢水是為了方便確定過(guò)濾設備和分離設備化洗周期，對酸水中硫酸氧鈦污染物較多的廢水可以實(shí)行一開(kāi)一備的設備設計，提高化洗設備的使用周期；②酸水是由一洗板框分離廢酸后預洗得到的，此酸水的酸含量和鐵含量比預洗白水的高，且鐵離子的溶解度和酸含量成反向關(guān)系，酸含量越高鐵離子溶解度越低，對于膜分離單元來(lái)說(shuō)分開(kāi)處理比混合處理可以得到更高的回收率；
(8)本發(fā)明中酸水、預洗白水和一洗白水分開(kāi)處理是為了維持系統內的酸平衡，由于鈦白粉水洗合格料的酸度要求不高于3％(合格料酸度高于3％降低鈦白粉品質(zhì)和提高煅燒難度)，所以酸水和預洗白水經(jīng)前期預洗帶出的酸不能回用作為水洗水補充水，直接經(jīng)膜分離處理后進(jìn)入酸解浸取系統和聚鐵系統，而系統經(jīng)預洗酸度降下來(lái)后板框水洗產(chǎn)生的一洗白水可以經(jīng)處理后繼續回用作為水洗水補充水；
(9)本發(fā)明中酸水和預洗白水經(jīng)處理后產(chǎn)生的清液進(jìn)入酸解浸取系統，從而使酸解浸取系統無(wú)需額外加酸來(lái)抑制酸解料的水解(物料先進(jìn)行酸解再進(jìn)行酸解浸取，原酸解浸取水指的是廠(chǎng)里的反滲透濃水)。
附圖說(shuō)明
下面將以明確易懂的方式，結合附圖說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施方式，對一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法及系統的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現方式予以進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統的示意圖；
圖2是本發(fā)明一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對照附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng )造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實(shí)施方式。
為使圖面簡(jiǎn)潔，各圖中只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結構。另外，以使圖面簡(jiǎn)潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標出了其中的一個(gè)。在本文中，“一個(gè)”不僅表示“僅此一個(gè)”，也可以表示“多于一個(gè)”的情形。
還應當進(jìn)一步理解，在本申請說(shuō)明書(shū)和所附權利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”是指相關(guān)聯(lián)列出的項中的一個(gè)或多個(gè)的任何組合以及所有可能組合，并且包括這些組合。
在本文中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
另外，在本申請的描述中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
本發(fā)明提供一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統的具體實(shí)施例，如圖1所示，包括廢酸處理系統、酸水處理系統、預洗白水處理系統和一洗白水處理系統，廢酸處理系統包括依次連接的預處理單元、煅燒尾氣單元、膜處理單元和蒸發(fā)單元，用于對一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵、用于作為酸解系統的酸解酸和用于作為一洗板框水洗水的冷凝水。
酸水處理系統包括依次連接的酸水膜過(guò)濾單元和酸水膜分離單元，用于對一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為酸解浸取系統的補充水的第一清液和用于作為聚鐵系統原料的第一濃液。
預洗白水處理系統包括依次連接的預洗白水膜過(guò)濾單元和預洗白水膜分離單元，用于對一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為酸解浸取系統的補充水的第二清液和用于作為聚鐵系統原料的第二濃液。
一洗白水處理系統包括依次連接的一洗白水膜過(guò)濾單元和一洗白水膜分離單元，用于對一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到用于作為二洗板框的水洗水的第三清液和用于作為一洗板框的預洗水的第三濃液。
具體地，硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝主要包括酸解、水解、水洗和后處理等工序，本發(fā)明的回用系統主要回收利用板框系統對偏鈦酸制備完成后的水解料進(jìn)行過(guò)濾和水洗時(shí)產(chǎn)生的廢酸和白水。水洗原理是利用偏鈦酸不溶于水的特性，通過(guò)過(guò)濾將偏鈦酸進(jìn)行攔截，再用水進(jìn)行漿料洗滌。
在水洗工序中會(huì )產(chǎn)生大量的廢酸和白水，廢酸和白水中主要含有游離硫酸、偏鈦酸粉體和硫酸亞鐵等，粉體流失嚴重的同時(shí)，造成嚴重的環(huán)境污染問(wèn)題。
水解料經(jīng)一洗板框過(guò)濾后會(huì )產(chǎn)生廢酸，經(jīng)一洗板框預洗后會(huì )產(chǎn)生酸水和預洗白水，經(jīng)一洗板框水洗后會(huì )產(chǎn)生一洗白水。廢酸處理系統主要用于對一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，以得到一水硫酸亞鐵和一定酸度的酸，該酸可作為酸解系統的酸解酸進(jìn)行回用，其中，酸解系統為硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工序中的酸解工段。
廢酸處理系統中的預處理單元用于去除一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸中的粉體，得到第四清液；煅燒尾氣單元用于對第四清液進(jìn)行噴淋濃縮；膜處理單元用于對濃縮后的第四清液進(jìn)行過(guò)濾處理，去除濃縮后的第四清液中的粉體和少量結晶硫酸亞鐵；蒸發(fā)單元用于對經(jīng)過(guò)濾處理后的第四清液進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到一水硫酸亞鐵、用于作為酸解系統的酸解酸的70酸以及用于作為一洗板框的水洗水的冷凝水。
偏鈦酸制備完成后得到水解料，水解料經(jīng)一洗板框過(guò)濾后產(chǎn)生廢酸，廢酸進(jìn)入預處理單元去除粉體后，清液進(jìn)入煅燒尾氣單元，經(jīng)煅燒尾氣噴淋直接換熱濃縮至硫酸酸度30％后，進(jìn)入膜處理單元去除廢酸中的固體污染物，隨后進(jìn)入蒸發(fā)單元，廢酸在蒸發(fā)單元中濃縮至硫酸酸度為70％的70酸，蒸發(fā)單元產(chǎn)生的70酸可作為酸解工段的酸解酸，在作為酸解工段的酸解酸時(shí)，蒸發(fā)單元產(chǎn)生的70酸需和從外界加入的98酸混合成87酸，然后進(jìn)入酸解工段，作為酸解工段的酸解酸。蒸發(fā)單元產(chǎn)生的一水硫酸亞鐵可以直接售賣(mài)或作為聚鐵生產(chǎn)的鐵源；蒸發(fā)單元產(chǎn)生的冷凝水可返回給一洗板框，做預洗水和一洗水的補充水。
由于一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸較多，如將廢酸全部經(jīng)過(guò)廢酸處理系統處理得到70酸，則70酸的產(chǎn)出量遠大于酸解工段所需的酸解酸，因此，本發(fā)明的回收系統還包括廢酸膜處理系統，一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸一部分送入廢酸處理系統進(jìn)行處理，另一部分送入廢酸膜處理系統進(jìn)行過(guò)濾處理，去除粉體后的清液進(jìn)入聚鐵系統做聚鐵。
酸水處理系統主要用于對一洗板框產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，酸水處理系統中的酸水膜過(guò)濾單元用于去除酸水中的粉體，酸水膜分離單元用于對去除粉體后的酸水清液進(jìn)行離子分離，攔截酸水清液中的硫酸亞鐵，得到第一清液和第一濃液，第一清液可作為酸解浸取系統的補充水，回用至酸解工段替換酸解浸取系統的反滲透濃水；第一濃液可去聚鐵系統做聚鐵。
預洗白水處理系統主要用于對一洗板框產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，預洗白水處理系統中的預洗白水膜過(guò)濾單元用于去除預洗白水中的粉體，預洗白水膜分離單元用于對去除粉體后的預洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到第二清液和第二濃液，第二清液可作為酸解浸取系統的補充水，回用至酸解工段以替換酸解浸取系統的反滲透濃水；第二濃液可去聚鐵系統做聚鐵。
一洗白水處理系統主要用于對一洗板框產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，一洗白水處理系統中的一洗白水膜過(guò)濾單元用于去除一洗白水中的粉體，一洗白水膜分離單元用于對去除粉體后的一洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到第三清液和第三濃液，第三清液可收集起來(lái)引入二洗水緩沖罐，補充少量脫鹽水后作為二洗水循環(huán)使用，第三濃液可作為水解料在一洗板框中的第一次預洗水。
在采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時(shí)，使用本發(fā)明的回用系統后，水解料經(jīng)一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生廢酸后，先用一洗白水處理系統產(chǎn)生的第三濃液對一洗板框進(jìn)行預洗，預洗時(shí)會(huì )產(chǎn)生酸水進(jìn)入酸水處理系統進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，經(jīng)第三濃液預洗后的一洗板框，再用原酸解工段浸取水預洗，此時(shí)會(huì )產(chǎn)生預洗白水進(jìn)入預洗白水處理系統進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，最后采用脫鹽水洗滌板框產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)入一洗白水處理系統進(jìn)行過(guò)濾和分離處理。
通過(guò)廢酸處理系統、酸水處理系統、預洗白水處理系統和一洗白水處理系統分別對一洗板框產(chǎn)生的廢酸、酸水、預洗水和一洗白水進(jìn)行處理，可截留廢酸和白水中的粉體，降低粉體產(chǎn)品流失，提高鈦白粉回收率，并且產(chǎn)生的清液和濃液可回用于酸解工段和水洗工序，或作為聚鐵原料，使得水洗工序的水洗耗水降低至7～10t/tTiO2(生產(chǎn)1噸TiO2的水洗耗水為7～10噸)，以提高水洗水的循環(huán)利用率，且整個(gè)工藝過(guò)程無(wú)酸性廢水排放，無(wú)需中和處理，也不會(huì )對環(huán)境造成污染。
本實(shí)施例中，預處理單元、膜處理單元和膜過(guò)濾單元主要用于攔截固體實(shí)現固液分離，膜分離單元主要用于攔截硫酸亞鐵離子。
采用本實(shí)施例的回用系統后，硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝中，一洗板框的預洗水主要來(lái)自三部分：蒸發(fā)單元產(chǎn)生的冷凝水、一洗白水處理系統產(chǎn)生的第三濃液和酸解工段的浸取水。
酸解工段的酸解酸來(lái)自?xún)刹糠郑赫舭l(fā)單元產(chǎn)生的70酸、系統外補充的98酸。
酸解浸取系統的補充水來(lái)自?xún)刹糠郑核崴幚硐到y產(chǎn)生的第一清液、預洗白水處理系統產(chǎn)生的第二清液。
聚鐵系統所需的原料來(lái)自三部分：廢酸膜處理系統產(chǎn)生的清液、酸水處理系統產(chǎn)生的第一濃液、預洗白水處理系統產(chǎn)生的第二濃液。
本實(shí)施例中的預處理單元、膜處理單元和膜過(guò)濾單元對粉體有超高截留率，系統粉體流失率為0％。
酸水膜分離單元的酸水回收率大于20％(酸水膜分離單元產(chǎn)生的第一清液比酸水膜過(guò)濾單元清液大于20％)，產(chǎn)出第一清液中鐵離子含量＜5000ppm，產(chǎn)出第一濃液中鐵離子＞50000ppm。
預洗白水膜分離單元的預洗白水回收率大于80％(預洗白水膜分離單元產(chǎn)生的第二清液比預洗白水膜過(guò)濾單元清液大于80％)，產(chǎn)出第二清液中鐵離子含量＜500ppm，產(chǎn)出第二濃液中鐵離子＞50000ppm。
一洗白水膜分離單元的一洗白水回收率大于80％(一洗白水膜分離單元產(chǎn)生的第三清液比一洗白水膜過(guò)濾單元清液大于80％)，產(chǎn)出第三清液中鐵離子含量＜2ppm。
板框洗滌系統分為兩部分，一洗板框系統和二洗板框系統，其中二洗板框系統產(chǎn)出洗水套用于一洗板框系統；一洗板框系統產(chǎn)水經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾和膜分離單元處理后，所得清水套用于二洗板框系統。
板框洗滌與一洗白水膜分離水循環(huán)系統內的硫酸濃度為1％～3％。
全系統酸解浸取水消耗量小于7t/tTiO2，即產(chǎn)生1噸TiO2，全系統水洗消耗的浸取水消耗量小于7噸。
全系統新鮮脫鹽水消耗量小于2.5t/tTiO2。
全系統外排物料為一水硫酸亞鐵，一水硫酸亞鐵排放量小于1t/tTiO2，其中一水硫酸亞鐵濃度大于80％。
本發(fā)明還提供一種硫酸法鈦白粉的廢酸與白水的回用系統的回用方法的具體實(shí)施例，如圖2所示，包括：
將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵和70酸和冷凝水，并將70酸送入酸解系統作為酸解系統的酸解酸，將冷凝水送入一洗板框作為一洗板框水洗水；
將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第一清液和第一濃液，并將第一清液送入酸解浸取系統作為酸解浸取系統的補充水，將第一濃液送入聚鐵系統制備聚鐵；
將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第二清液和第二濃液，并將第二清液送入酸解浸取系統作為酸解浸取系統的補充水，將第二濃液送入聚鐵系統制備聚鐵；
將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第三清液和第三濃液，并將第三清液送入二洗板框作為二洗板框的水洗水，將第三濃液送入一洗板框作為一洗板框的預洗水，預洗水指包括預洗產(chǎn)生酸水和預洗白水的那部分水。
本實(shí)施例中，上述各個(gè)步驟之間的先后順序可根據實(shí)際處理邏輯進(jìn)行互換，上述步驟的撰寫(xiě)順序并不構成對各步驟的先后順序的限定。
其中，將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行處理，得到一水硫酸亞鐵、70酸和冷凝水具體包括：
將一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行預處理，去除廢酸中的粉體，得到第四清液，將截留的粉體送入一洗板框繼續水洗；
采用煅燒尾氣對第四清液進(jìn)行噴淋濃縮；
將噴淋濃縮后的第四清液進(jìn)行過(guò)濾，去除濃縮后的第四清液中的粉體和少量結晶硫酸亞鐵；
將過(guò)濾處理后的第四清液進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到70酸和一水硫酸亞鐵，并將70酸送入酸解系統作為酸解工段的酸解酸，將蒸發(fā)處理產(chǎn)生的冷凝水送入一洗板框作為預洗水和一洗水的補充水。
其中，還包括：
對一洗板框過(guò)濾產(chǎn)生的一部分廢酸進(jìn)行固液分離，去除廢酸中的粉體，并將粉體返回一洗板框進(jìn)行水洗；
將產(chǎn)生的第五清液送入聚鐵系統制備聚鐵。
其中，將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第一清液和第一濃液具體包括：
將一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)行固液分離，去除酸水中的粉體，得到酸水清液；
將固液分離產(chǎn)生的酸水清液進(jìn)行離子分離，得到第一清液和第一濃液；
將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第二清液和第二濃液具體包括：
將一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)行固液分離，去除預洗白水中的粉體，得到預洗白水清液；
將固液分離產(chǎn)生的預洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到第二清液和第二濃液；
將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行過(guò)濾和分離處理，得到第三清液和第三濃液具體包括：
將一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)行固液分離，去除一洗白水中的粉體，得到一洗白水清液；
將固液分離產(chǎn)生的一洗白水清液進(jìn)行離子分離，得到第三清液和第三濃液。
酸水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體、預洗白水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體以及一洗白水進(jìn)行固液分離產(chǎn)生的粉體均返回一洗板框繼續進(jìn)行水洗。
具體地，硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝，采用外加晶種水解方式制備偏鈦酸。
水解料經(jīng)一洗板框過(guò)濾后產(chǎn)生的廢酸中的約85％進(jìn)入廢酸處理系統，經(jīng)過(guò)預處理單元、煅燒尾氣單元、膜處理單元和蒸發(fā)單元處理后，廢酸處理系統產(chǎn)生約7％(占85％廢酸的比例)的粉體漿料、約34％的70酸、約43％的冷凝水、約16％的硫酸亞鐵。
水解料經(jīng)一洗板框過(guò)濾后產(chǎn)生的廢酸中的約15％進(jìn)入廢酸膜處理系統，經(jīng)廢酸膜處理系統處理后，產(chǎn)生約7％的粉體漿料和約93％的清液。
一洗板框預洗產(chǎn)生的酸水進(jìn)入酸水處理系統，經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾單元、膜分離單元處理后，膜過(guò)濾單元產(chǎn)生約3％的粉體漿料，膜分離單元產(chǎn)生約22％的第一清液和約75％的第一濃液。
一洗板框預洗產(chǎn)生的預洗白水進(jìn)入預洗白水處理系統，經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾單元、膜分離單元的處理后，膜過(guò)濾單元產(chǎn)生約2％的粉體漿料，膜分離單元產(chǎn)生約81％的第二清液和約17％的第二濃液。
一洗板框水洗產(chǎn)生的一洗白水進(jìn)入一洗白水處理系統，經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾單元、膜分離單元的處理后，膜過(guò)濾單元產(chǎn)生約1％的粉體漿料，膜分離單元產(chǎn)生約88％的第三清液和約11％的第三濃液。