1. Antecedentes
China es un importante productor de dióxido de titanio, con una producción anual de alrededor de 3 millones de toneladas de dióxido de titanio, cuyo método de ácido sulfúrico el dióxido de titanio representa el 95% de la producción total. En el proceso de producción del método de ácido sulfúrico, para lavar los iones ferrosos, se producirá una variedad de ácido residual y aguas residuales, principalmente incluyendo el primer ácido residual de lavado (ácido sulfúrico 25%), segunda agua de lavado (ácido sulfúrico 5%), y el tercer lavado aguas residuales.
Se produce una gran cantidad de lodo industrial de yeso de titanio después del primer ácido residual de lavado y el segundo agua de lavado se neutraliza con cal viva. El componente principal del lodo es CaSO4 ﹒ 2H2O, que suele tener un grado de 70 ~ 80%, ácido o neutro, porque contiene una gran cantidad de hierro, que se llama yeso rojo o yeso amarillo. Debido al alto contenido de hierro, la resistencia del yeso calcinado en hemihidrato es baja, o incluso sin resistencia, que no se puede utilizar en el campo de la construcción, dando como resultado una baja tasa de utilización integral de yeso de titanio.
En la actualidad, la gran mayoría de las empresas de dióxido de titanio en China adoptan el método de almacenamiento o vertedero para su eliminación. La cantidad acumulada de vertederos a lo largo de los años es de casi 100 millones de toneladas. Además de ocupar una gran cantidad de recursos de tierra, también debe pagar un alto costo de construcción ambiental del patio de almacenamiento. Si el tratamiento no es bueno, causará contaminación del agua, el aire y el suelo. Hay una gran cantidad de dióxido de titanio en las tres aguas residuales de lavado. La descarga directa no solo causa la pérdida económica de dióxido de titanio, sino que también desperdicia muchos recursos hídricos.
2. Aplicación
Apuntando al cuello de botella que no se puede implementar con la tecnología existente, JIUWU HI-TECH se basa en la tecnología de proceso de integración de membrana madura y completa y responde a la política nacional de "control de fuente" de contaminación ambiental y toma la membrana inorgánica como el proceso principal de la membrana para tratar el ácido residual y las aguas residuales, principalmente incluyendo la recuperación de ácido metatitánico o dióxido de titanio, Reutilización de agua regenerada y aguas residuales, purificación de ácido residual como yeso, etc. No solo permite la reutilización de los recursos de dióxido de titanio y los recursos hídricos, sino que también resuelve el problema del apilamiento de yeso rojo.
3. Descripción del proceso
3,1 Segundo agua de lavado del proceso de ácido sulfúrico (aguas residuales bajas en ácido)
El segundo agua de lavado (aguas residuales bajas en ácido, que contienen ácido 5% y 5000ppm de ferroso) se utiliza para recuperar el ácido metatitánico por membrana inorgánica. Después del intercambio de calor, el ion ferroso se elimina mediante una membrana de nanofiltración resistente al ácido. El permeado de La nanofiltración se neutraliza con cal para obtener yeso dihidratado.
El yeso de construcción α o β es producido por el proceso especial de transformación de cristal propiedad de JIUWU HI-TECH, y el agua regenerada después de la neutralización se puede reutilizar más que 60% a través del dispositivo de integración de membrana.
3,2 Tres agua de lavado del proceso de ácido sulfúrico (agua de tratamiento posterior del proceso de cloración)
El tercer agua de lavado es el agua residual después del recubrimiento (dióxido de titanio: 200-500ppm, conductividad: 6000-10000 μ s / cm). La membrana inorgánica se utiliza para recuperar dióxido de titanio. Después del intercambio de calor, se concentra el agua producida por la membrana de ósmosis inversa, y la tasa de recuperación es más que 90%. La solución concentrada se trata por membrana de nanofiltración para separar el sulfato sódico del cloruro sódico. El cloruro de sodio se puede utilizar como materia prima de cloro alcalino, y el sulfato de sodio se puede utilizar como agua neutralizante de cloruro de calcio (en el proceso de cloración). Se produce una gran cantidad de cloruro de calcio después de la neutralización del agua de escoria clorada con yeso.
4. Ventaja de proceso
1. La turbidez del agua producida es estable por debajo de 0,5 NTU, la conductividad es inferior a 10 μ S/cm, y la calidad del agua es estable.
2. En comparación con el proceso tradicional, una empresa de dióxido de titanio con un presupuesto de 100.000 toneladas puede recuperar más de 1 millón de dólares de dióxido de titanio cada año mediante el uso del proceso de membrana y ahorrar más de trescientos mil dólares en recursos hídricos.
3. La inversión en construcción y la transformación del proyecto están en línea con las condiciones del proceso existente. Los métodos tradicionales de eliminación industrial, como el vertedero, se utilizan como aditivos de cemento.
4. La vida útil de la membrana inorgánica es más de 5 años, que no se ve afectada por el ácido, álcali, alta temperatura y alta presión.
5. El proceso de la membrana tiene las ventajas de la operación simple, proceso técnico corto y pocos puntos de control, que pueden realizar el control automático de DCS y desatendida.
Figura 1. Foto in situ del proyecto de dióxido de titanio de reciclaje de membrana cerámica
Fig2.Foto in situ del proyecto de dióxido de titanio de reciclaje de membrana cerámica