一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法与流程

1.本发明涉及钛石膏处理技术领域，特别涉及一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法。


背景技术：

2.钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时，为治理酸性废水，加入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的以二水石膏为主要成分的废渣，近年来，在有色冶炼污水处理理工艺中，采用石灰/电石泥法作为除砷剂，聚合硫酸铁作为絮凝剂，在高ph值条件下，与污水中的砷生成砷酸铁的同时还会产生含有氢氧化铁胶体，溶液中的砷酸根与氢氧化铁还可以发生吸附共沉，经过压滤后呈粘稠状污泥，因含有三价铁离子而呈红、黄色，一般称为红泥、黄泥或废石膏，因与硫酸法生产钛白粉污酸处理工艺类似，这种含有二水石膏为主要成份的有色冶炼污酸中和渣也称之为钛石膏；
3.由于钛石膏中含有各种杂质，导致钛石膏污染性极强，而现有钛石膏在进行利用的过程中，一般不会对其进行预处理，这样生产出来的产品的污染性较强，环保性差。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法，包括以下步骤：
7.(1)、取材：选取一定量的硫酸法钛白副产钛石膏；
8.(2)、过水除杂：对选取的钛石膏进行过水除杂；
9.(3)、干燥：对钛石膏进行加热烘干；
10.(4)、筛选除杂：对干燥后的钛石膏进行筛选除杂。
11.优选的，所述步骤(2)中过水除杂，包括以下步骤：
12.(1.1)、将步骤(1)中选取的钛石膏加入到足量水中，并进行加热，钛石膏中feso4溶解，得到feso4溶液、caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物；
13.(1.2)、对步骤(1.1)中混合物进行过滤，将水和feso4滤除，得到caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物。
14.优选的，所述步骤(1.1)中加热温度范围为60-100℃。
15.优选的，所述步骤(3)中干燥是将步骤(1.2)中过滤后的混合物加入干燥炉中进行干燥，加热干燥时，混合物反应化学式如下：
16.caso4·
2h2o
→
caso4 2h2o；
17.2fe(oh)3→
fe2o3 3h2o；
18.al(oh)3→
al2o3 3h2o；
19.混合物干燥后h2o蒸发，得到固体caso4、fe2o3、al2o3混合物。
20.优选的，所述干燥炉的干燥温度为150℃-170℃，所述干燥炉的干燥干燥时间为30-60min。
21.优选的，所述步骤(4)中筛选除杂，包括以下步骤：
22.(4.1)、将干燥后的钛石膏加入粉碎机中进行粉碎；
23.(4.2)、对粉碎后的钛石膏加入筛选机中进行筛选，得到纯净的caso4、fe2o3、al2o3。
24.优选的，所述步骤(4.1)中粉碎机的转速为200r/min。
25.优选的，所述步骤(4.2)中所述筛选机采用双层筛选机，上层筛网采用500目筛，下层筛网采用800目筛。
26.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
27.本发明通过对硫酸法钛白副产钛石膏进行预处理，去除钛石膏中feso4、fe2o3和al2o3杂质，并将钛石膏caso4·
2h2o提纯为caso4，这样一方面可以保证钛石膏后期利用的方便，另一方面使得钛石膏在后期使用时不会污染环境。
28.本发明在对硫酸法钛白副产钛石膏进行预处理的过程中，通过将feso4的溶解温度控制在90℃，使得feso4的溶解速度最快，同时通过将caso4、fe2o3、al2o3生成温度设置在165℃，使得caso4、fe2o3、al2o3的生成速度最快，这样极大地提升了硫酸法钛白副产钛石膏预处理的速度，增加了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
29.图1为本发明一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法流程图；
30.图2为本发明一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法中feso4的溶解时间(min)随温度(℃)变化的曲线图；
31.图3为本发明一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法中caso4、fe2o3、al2o3生成时间(min)随温度(℃)变化曲线图。
具体实施方式
32.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
33.实施例1
34.如图1所示，一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法，包括以下步骤：
35.(1)、取材：选取一定量的硫酸法钛白副产钛石膏；
36.(2)、过水除杂：对选取的钛石膏进行过水除杂；
37.(3)、干燥：对钛石膏进行加热烘干；
38.(4)、筛选除杂：对干燥后的钛石膏进行筛选除杂。
39.优选的，所述步骤(2)中过水除杂，包括以下步骤：
40.(1.1)、将步骤(1)中选取的钛石膏加入到足量水中，并进行加热，钛石膏中feso4溶解，得到feso4溶液、caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物；
41.(1.2)、对步骤(1.1)中混合物进行过滤，将水和feso4滤除，得到caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物。
42.优选的，所述步骤(1.1)中加热温度范围为60℃。
43.优选的，所述步骤(3)中干燥是将步骤(1.2)中过滤后的混合物加入干燥炉中进行干燥，加热干燥时，混合物反应化学式如下：
44.caso4·
2h2o
→
caso4 2h2o；
45.2fe(oh)3→
fe2o3 3h2o；
46.al(oh)3→
al2o3 3h2o；
47.混合物干燥后h2o蒸发，得到固体caso4、fe2o3、al2o3混合物。
48.优选的，所述干燥炉的干燥温度为150℃，所述干燥炉的干燥干燥时间为30min。
49.优选的，所述步骤(4)中筛选除杂，包括以下步骤：
50.(4.1)、将干燥后的钛石膏加入粉碎机中进行粉碎；
51.(4.2)、对粉碎后的钛石膏加入筛选机中进行筛选，得到纯净的caso4、fe2o3、al2o3。
52.优选的，所述步骤(4.1)中粉碎机的转速为200r/min。
53.优选的，所述步骤(4.2)中所述筛选机采用双层筛选机，上层筛网采用500目筛，下层筛网采用800目筛。
54.实施例2
55.如图1所示，一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法，包括以下步骤：
56.(1)、取材：选取一定量的硫酸法钛白副产钛石膏；
57.(2)、过水除杂：对选取的钛石膏进行过水除杂；
58.(3)、干燥：对钛石膏进行加热烘干；
59.(4)、筛选除杂：对干燥后的钛石膏进行筛选除杂。
60.优选的，所述步骤(2)中过水除杂，包括以下步骤：
61.(1.1)、将步骤(1)中选取的钛石膏加入到足量水中，并进行加热，钛石膏中feso4溶解，得到feso4溶液、caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物；
62.(1.2)、对步骤(1.1)中混合物进行过滤，将水和feso4滤除，得到caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物。
63.优选的，所述步骤(1.1)中加热温度范围为70℃。
64.优选的，所述步骤(3)中干燥是将步骤(1.2)中过滤后的混合物加入干燥炉中进行干燥，加热干燥时，混合物反应化学式如下：
65.caso4·
2h2o
→
caso4 2h2o；
66.2fe(oh)3→
fe2o3 3h2o；
67.al(oh)3→
al2o3 3h2o；
68.混合物干燥后h2o蒸发，得到固体caso4、fe2o3、al2o3混合物。
69.优选的，所述干燥炉的干燥温度为155℃，所述干燥炉的干燥干燥时间为40min。
70.优选的，所述步骤(4)中筛选除杂，包括以下步骤：
71.(4.1)、将干燥后的钛石膏加入粉碎机中进行粉碎；
72.(4.2)、对粉碎后的钛石膏加入筛选机中进行筛选，得到纯净的caso4、fe2o3、al2o3。
73.优选的，所述步骤(4.1)中粉碎机的转速为200r/min。
74.优选的，所述步骤(4.2)中所述筛选机采用双层筛选机，上层筛网采用500目筛，下
层筛网采用800目筛。
75.实施例3
76.如图1所示，一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法，包括以下步骤：
77.(1)、取材：选取一定量的硫酸法钛白副产钛石膏；
78.(2)、过水除杂：对选取的钛石膏进行过水除杂；
79.(3)、干燥：对钛石膏进行加热烘干；
80.(4)、筛选除杂：对干燥后的钛石膏进行筛选除杂。
81.优选的，所述步骤(2)中过水除杂，包括以下步骤：
82.(1.1)、将步骤(1)中选取的钛石膏加入到足量水中，并进行加热，钛石膏中feso4溶解，得到feso4溶液、caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物；
83.(1.2)、对步骤(1.1)中混合物进行过滤，将水和feso4滤除，得到caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物。
84.优选的，所述步骤(1.1)中加热温度范围为80℃。
85.优选的，所述步骤(3)中干燥是将步骤(1.2)中过滤后的混合物加入干燥炉中进行干燥，加热干燥时，混合物反应化学式如下：
86.caso4·
2h2o
→
caso4 2h2o；
87.2fe(oh)3→
fe2o3 3h2o；
88.al(oh)3→
al2o3 3h2o；
89.混合物干燥后h2o蒸发，得到固体caso4、fe2o3、al2o3混合物。
90.优选的，所述干燥炉的干燥温度为160℃，所述干燥炉的干燥干燥时间为50min。
91.优选的，所述步骤(4)中筛选除杂，包括以下步骤：
92.(4.1)、将干燥后的钛石膏加入粉碎机中进行粉碎；
93.(4.2)、对粉碎后的钛石膏加入筛选机中进行筛选，得到纯净的caso4、fe2o3、al2o3。
94.优选的，所述步骤(4.1)中粉碎机的转速为200r/min。
95.优选的，所述步骤(4.2)中所述筛选机采用双层筛选机，上层筛网采用500目筛，下层筛网采用800目筛。
96.实施例4
97.如图1所示，一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法，包括以下步骤：
98.(1)、取材：选取一定量的硫酸法钛白副产钛石膏；
99.(2)、过水除杂：对选取的钛石膏进行过水除杂；
100.(3)、干燥：对钛石膏进行加热烘干；
101.(4)、筛选除杂：对干燥后的钛石膏进行筛选除杂。
102.优选的，所述步骤(2)中过水除杂，包括以下步骤：
103.(1.1)、将步骤(1)中选取的钛石膏加入到足量水中，并进行加热，钛石膏中feso4溶解，得到feso4溶液、caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物；
104.(1.2)、对步骤(1.1)中混合物进行过滤，将水和feso4滤除，得到caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物。
105.优选的，所述步骤(1.1)中加热温度范围为90℃。
106.优选的，所述步骤(3)中干燥是将步骤(1.2)中过滤后的混合物加入干燥炉中进行干燥，加热干燥时，混合物反应化学式如下：
107.caso4·
2h2o
→
caso4 2h2o；
108.2fe(oh)3→
fe2o3 3h2o；
109.al(oh)3→
al2o3 3h2o；
110.混合物干燥后h2o蒸发，得到固体caso4、fe2o3、al2o3混合物。
111.优选的，所述干燥炉的干燥温度为165℃，所述干燥炉的干燥干燥时间为60min。
112.优选的，所述步骤(4)中筛选除杂，包括以下步骤：
113.(4.1)、将干燥后的钛石膏加入粉碎机中进行粉碎；
114.(4.2)、对粉碎后的钛石膏加入筛选机中进行筛选，得到纯净的caso4、fe2o3、al2o3。
115.优选的，所述步骤(4.1)中粉碎机的转速为200r/min。
116.优选的，所述步骤(4.2)中所述筛选机采用双层筛选机，上层筛网采用500目筛，下层筛网采用800目筛。
117.实施例5
118.如图1所示，一种硫酸法钛白副产钛石膏资源化利用预处理的方法，包括以下步骤：
119.(1)、取材：选取一定量的硫酸法钛白副产钛石膏；
120.(2)、过水除杂：对选取的钛石膏进行过水除杂；
121.(3)、干燥：对钛石膏进行加热烘干；
122.(4)、筛选除杂：对干燥后的钛石膏进行筛选除杂。
123.优选的，所述步骤(2)中过水除杂，包括以下步骤：
124.(1.1)、将步骤(1)中选取的钛石膏加入到足量水中，并进行加热，钛石膏中feso4溶解，得到feso4溶液、caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物；
125.(1.2)、对步骤(1.1)中混合物进行过滤，将水和feso4滤除，得到caso4·
2h2o、fe(oh)3和al(oh)3混合物。
126.优选的，所述步骤(1.1)中加热温度范围为100℃。
127.优选的，所述步骤(3)中干燥是将步骤(1.2)中过滤后的混合物加入干燥炉中进行干燥，加热干燥时，混合物反应化学式如下：
128.caso4·
2h2o
→
caso4 2h2o；
129.2fe(oh)3→
fe2o3 3h2o；
130.al(oh)3→
al2o3 3h2o；
131.混合物干燥后h2o蒸发，得到固体caso4、fe2o3、al2o3混合物。
132.优选的，所述干燥炉的干燥温度为170℃，所述干燥炉的干燥干燥时间为60min。
133.优选的，所述步骤(4)中筛选除杂，包括以下步骤：
134.(4.1)、将干燥后的钛石膏加入粉碎机中进行粉碎；
135.(4.2)、对粉碎后的钛石膏加入筛选机中进行筛选，得到纯净的caso4、fe2o3、al2o3。
136.优选的，所述步骤(4.1)中粉碎机的转速为200r/min。
137.优选的，所述步骤(4.2)中所述筛选机采用双层筛选机，上层筛网采用500目筛，下
层筛网采用800目筛。
138.实施例1-实施例5中feso4的溶解时间(min)随温度(℃)变化曲线如图2所示；
139.由图2明显可以看出，当温度逐渐升高时，feso4的溶解时间逐渐降低，而温度达到90℃时，feso4的溶解时间最短，温度超过90℃时，feso4的溶解时间再次增加，由此可以得出，溶解温度为90℃时，feso4达到最大溶解速度。
140.实施例1-实施例5中caso4、fe2o3、al2o3生成时间(min)随温度(℃)变化曲线如图3所示；
141.由图3明显可以看出caso4、fe2o3、al2o3的生成随温度逐渐上升，生成时间降低，在温度处于165℃时，生成速度趋于平衡，由此可以得出，当温度在165℃时，caso4、fe2o3、al2o3的生成速度最快。
142.综上所述，在feso4溶解时，将溶解温度控制在90℃，feso4溶解速度最快，在caso4、fe2o3、al2o3生成时，将干燥温度控制在165℃，caso4、fe2o3、al2o3的生成速度最快，由此可知实施例4为最优选择。
143.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。