專利名稱：四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及四氯化鈦的工業(yè)生產，具體地，涉及一種四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢 水、廢液的處理方法。
背景技術：
目前沸騰法生產四氯化鈦是采用高質量的鈦渣為原料，以石油焦為還原劑，在高 溫流態(tài)化反應器內鈦渣與氯氣反應生成四氯化鈦。生產過程分兩段法，即前段的氯化和后 段的精制。氯化段主要是化學反應階段，生成粗品四氯化鈦；精制段主要是除雜、提純階段。氯化段產生的廢水包括設備清潔的洗滌水和場地所用沖洗水(一般含有HC1、 FeCl3、CC14、TiO2水合物及固體雜質顆粒等成分)、廢氣凈化吸收用的淋洗水(一般含HCl 和一些固體雜質顆粒)。這些廢水不僅含有固體雜質顆粒，而且還含少量的廢酸。這種廢水 酸含量可以達到10%以上，如不進行處理將會對環(huán)境和設備造成很大的損害。若能對其進 行過濾、凈化，使水循環(huán)使用不僅可減少污染，還能降低生產用水量。生產過程中產生的廢液主要包括精制四氯化鈦時產生的精餾餾出液和含銅、釩的 廢酸液(銅絲塔除釩工藝)。精餾餾出液含SiCl4 10%-15%和TiCl4 85%-90%，還有 其它一些雜質，應合理地回收其中的有價值成分，若不進行分離處理，將浪費部分精餾后的 TiCl4 ；銅絲除釩工藝中利用銅與釩化合物的置換反應來除去雜質，此過程中純銅絲外表不 斷地粘附釩化物及一些高沸點雜質后便影響除釩效果，通常用鹽酸洗滌再生，再經清水沖 洗銅絲，烘干后可以返復使用。而在此過程中就會產生大量的酸洗液，這種酸洗液里會含有 CuCl2, CuVCl4和VC14、VOCl2等雜質，這些廢酸液若不進行處理，對環(huán)境影響很大，而且也是 一種極大的浪費。眾所周知，四氯化鈦生產過程中的廢水，廢液的處理，由于技術和工藝等問題一直 是生產廠家的一個難題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有工業(yè)化生產四氯化鈦過程中廢水、廢液污染環(huán)境、損壞 設備及其中有價值成分的浪費等缺陷，提出一種四氯化鈦工業(yè)生產全過程中廢水、廢液的 處理方法，以實現(xiàn)降低環(huán)境污染、保護生產設備，變廢為寶的目的。為實現(xiàn)上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種四氯化鈦工業(yè)生產過程中 廢水、廢液的處理方法，包括氯化段廢水的處理方法，精制段精餾廢液的處理方法及精制段 含銅、釩廢酸液的處理方法，其特征在于，所述氯化段廢水的處理方法為氯化段廢水的氣、 液、固處理方法；所述精制段精餾廢液的處理方法為精制段精餾廢液的低沸點分離回收處 理方法；所述精制段含銅、釩廢酸液的處理方法為精制段含銅、釩廢酸液的銅、釩回收處理 方法。進一步地，所述氯化段廢水的氣、液、固處理方法如下(1)當廢水濃度達到18-20° Be時通入板框過濾機中進行壓濾，得到濾餅和濾液；(2)所述的濾液添加到蒸餾釜中，蒸餾釜通過導熱油將釜內的廢液加熱至沸騰，并 持續(xù)蒸發(fā)，將鹽酸以氣態(tài)蒸出，得到酸蒸汽及蒸餾釜底的余液FeC13 ；(3)所述的酸蒸氣經水冷凝器冷凝，冷凝液即為純凈鹽酸。進一步地，上述步驟(2)中所述的導熱油通過燃煤油爐加熱，所述的釜內廢液的 沸騰溫度為105°C。進一步地，所述精制段含銅、釩廢酸液的銅、釩回收處理方法如下(1)先向含銅、釩廢酸液中加入生石灰中和，邊加入邊攪拌，使其與廢酸液充分反 應；(2)上述中和過程中要求控制PH值在8-9，使Cu2+、V4+生成沉淀Cu (OH)JPV(OH)4 ；(3)完全中和之后，靜止上述沉淀至其與多種雜質充分形成絡合物和絮凝物；(4)將經上述中和及靜置沉淀處理后的廢液送入板框壓濾機中過濾，濾液重新利 用；濾餅Cu(OH)2和V(OH)4為副產品。進一步地，所述精制段精餾廢液的低沸點分離回收處理方法如下(1)精餾廢液由酸泵送到高位暫儲槽中；(2)調整流量將精餾廢液從暫儲槽持續(xù)流加入精餾釜中，控制精餾溫度 1050C -128°C，將TiCl4與SiCl4及其它低沸點雜質分離；(3)分離后的TiCl4以液態(tài)形式送入冷凝器中冷卻，冷卻后進入精制儲罐；精餾釜 中余液SiCl4,集中回收為副產品。本發(fā)明通過對四氯化鈦工業(yè)生產全過程中的廢水、廢液進行完全處理，解決了對 四氯化鈦生產全程中所產生的廢水、廢液進行完全處理的行業(yè)難題，對提高環(huán)保標準、降低 環(huán)境污染、改善生產操作環(huán)境、變廢為寶并最終達到標準排放具有明顯的效果。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為本發(fā)明四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理流程圖
具體實施例方式根據本發(fā)明實施例，提供了一種四氯化鈦工業(yè)化生產全過程中廢水、廢液的處理 方法，包括氯化段廢水處理方法及精制段廢液處理方法；氯化段廢水主要包括各個設備及 連接管道的清洗用水和場地清潔的沖洗水，其中含有HCl、FeCl3和CCl4、Ti02水合物及其它 固體雜質顆粒；精制段廢液包括精餾廢液及銅絲塔除釩工藝過程中產生的含銅、釩廢酸液； 精餾廢液主要包括SiCl4、TiCl4及其它雜質，整個過程中的處理方法如下實施例11、氯化段廢水的氣、液、固處理流程定期檢測廢水收集池中的廢水濃度，當濃度達到18° -20° Be時通過酸泵打入板 框壓濾機過濾，經過濾后濾液排入廢水處理池中，當濾液流出速度緩慢時停止過濾，清理板框間的濾餅，濾餅收集裝袋(再利用)。從處理池中由酸泵將濾液持續(xù)添加到蒸餾釜中，同 時蒸餾釜通過導熱油持續(xù)加熱升溫將釜內的廢水加熱至沸騰(105°C )，并持續(xù)蒸發(fā)廢水， 蒸發(fā)出的酸氣經緩沖分氣缸進入水冷凝器中冷凝，水冷后冷凝液即為純凈鹽酸，回收至酸 儲罐待用。蒸餾釜底的余液FeCl3，定期排入儲罐集中保存(副產品)。蒸發(fā)廢水的過程中 導熱油爐的進口油溫控制在160°C -180°C之間。2、精制段精餾廢液的低沸點分離回收處理流程將精餾廢液由酸泵送到高位暫儲槽中，調整流量將精餾廢液從暫儲槽持續(xù)流加入 精餾釜中，控制精餾釜溫度105°C，將TiCl4與SiCl4及其它低沸點雜質分離，分離后的精 TiCl4送入冷凝器中冷卻，冷卻后進入精制儲罐，精餾釜中余液(主要含SiCl4)回收處理 (副廣品)。3、精制段含銅、釩廢酸液的銅、釩回收處理流程先將銅絲塔除釩工藝中產生的含銅、釩酸洗液收集到廢酸處理池中，然后加入生 石灰中和，邊加入邊開動液下泵攪拌，使池中廢液與堿液充分反應，期間測池中廢液PH值， 控制PH值在8-9，此時Cu2+、V4+會分別生成Cu (OH) 2和V (OH) 4沉淀。當生石灰加完后再持 續(xù)攪拌30分鐘。完全中和廢液之后需靜止沉淀60分鐘，然后由泵送入板框壓濾機過濾，過 濾后的濾液可達到達標排放的標準，既可以用于生產也可以直接排放。將濾餅進行收集裝 袋，主要是Cu (OH) 2和V (OH) 4為副產品。實施例21、氯化段廢水的氣、液、固處理流程同實施例1。2、精制段精餾廢液的低沸點分離回收處理流程將精餾廢液由酸泵送到高位暫儲槽中，調整流量將精餾廢液從暫儲槽持續(xù)流加入 精餾釜中，控制精餾釜溫度128°C，將TiCl4與SiCl4及其它低沸點雜質分離，分離后的精 TiCl4送入冷凝器中冷卻，冷卻后進入精制儲罐，精餾釜中余液(主要含SiCl4)回收處理 (副廣品)。3、精制段含銅、釩廢酸液的銅、釩回收處理流程同實施例1。最后應說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可 以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的 保護范圍之內。
權利要求
一種四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理方法，包括氯化段廢水的處理方法，精制段精餾廢液的處理方法及精制段含銅、釩廢酸液的處理方法，其特征在于，所述氯化段廢水的處理方法為氯化段廢水的氣、液、固處理方法；所述精制段精餾廢液的處理方法為精制段精餾廢液的低沸點分離回收處理方法；所述精制段含銅、釩廢酸液的處理方法為精制段含銅、釩廢酸液的銅、釩回收處理方法。
2.根據權利要求1所述的四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理方法，其特征在 于，所述氯化段廢水的氣、液、固處理方法如下(1)當廢水濃度達到18-20°Be時通入板框過濾機中進行壓濾，得到濾餅和濾液；(2)所述的濾液添加到蒸餾釜中，蒸餾釜通過導熱油將釜內的廢液加熱至沸騰，并持續(xù) 蒸發(fā)，將鹽酸以氣態(tài)蒸出，得到酸蒸汽及蒸餾釜底的余液FeCl3 ；(3)所述的酸蒸氣經水冷凝器冷凝，冷凝液即為純凈鹽酸。
3.根據權利要求2所述的四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理方法，其特征在 于，步驟(2)中所述的導熱油通過燃煤油爐加熱，所述的釜內廢液的沸騰溫度為105°C。
4.根據權利要求1所述的四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理方法，其特征在 于，所述精制段含銅、釩廢酸液的銅、釩回收處理方法如下(1)先向含銅、釩廢酸液中加入生石灰中和，邊加入邊攪拌，使其與廢酸液充分反應；(2)上述中和過程中要求控制PH值在8-9，使Cu2+、V4+生成沉淀Cu(OH) 2和V (OH) 4 ；(3)完全中和之后，靜止上述沉淀至其與多種雜質充分形成絡合物和絮凝物；(4)將經上述中和及靜置沉淀處理后的廢液送入板框壓濾機中過濾，濾液重新利用； 濾餅Cu (OH) 2和V (OH) 4為副產品。
5.根據權利要求1所述的四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理方法，其特征在 于，所述精制段精餾廢液的低沸點分離回收處理方法如下(1)精餾廢液由酸泵送到高位暫儲槽中；(2)調整流量將精餾廢液從暫儲槽持續(xù)流加入精餾釜中，控制精餾溫度105°C_128°C， 將TiCl4與SiCl4及其它低沸點雜質分離；(3)分離后的TiCl4以液態(tài)形式送入冷凝器中冷卻，冷卻后進入精制儲罐；精餾釜中余 液SiCl4,集中回收為副產品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四氯化鈦工業(yè)生產過程中廢水、廢液的處理方法，包括氯化段廢水的處理方法，精制段精餾廢液的處理方法及精制段含銅、釩廢酸液的處理方法，其特征在于，所述氯化段廢水的處理方法為氯化段廢水的氣、液、固處理方法；所述精制段精餾廢液的處理方法為精制段精餾廢液的低沸點分離回收處理方法；所述精制段含銅、釩廢酸液的處理方法為精制段含銅、釩廢酸液的銅、釩回收處理方法。解決了對四氯化鈦生產全程中所產生的廢水、廢液進行完全處理的行業(yè)難題，對提高環(huán)保標準、降低環(huán)境污染、改善生產操作環(huán)境、變廢為寶并最終達到標準排放具有明顯的效果。
文檔編號C02F103/34GK101921035SQ20091014763
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權日2009年6月10日
發(fā)明者任偉, 劉心天, 劉景茂, 郭俊懷 申請人:河北歐克精細化工股份有限公司