酸解渣的產(chǎn)生和利用 還比較低。 廢渣來源于酸解沉降后的殘?jiān)饕俏捶纸?的鈦鐵礦、金紅石、鋯英石、脈石、泥砂,渣量一般為 每噸鈦白300 kg(干基)左右。德國薩其賓公司鈦白廠將其用于高爐爐體護(hù)層,熔融后附著在爐 體內(nèi)表面,效果很好,這也可以作為今后酸解渣產(chǎn)品 化的方向之一。中南大學(xué)李教授利用浮選法從 鈦白酸解廢渣中回收。中國部分鈦白粉生產(chǎn)廠同時(shí)具有利用硫鐵礦或硫精沙制取硫酸的工廠, 把該渣與硫鐵礦渣混合賣給水泥廠做生產(chǎn)水泥原 料。但由于酸解渣固液分離得不好,對水泥廠的使 用和運(yùn)輸方面都不方便,實(shí)際上這部分渣的利用率。
酸解渣分離的原始處理裝置流程,把酸解渣進(jìn)行有效的分離,充分回收硫酸氧鈦 是大多數(shù)生產(chǎn)廠家都有的一道生產(chǎn)工序,俗稱渣尾 工序。傳統(tǒng)的方法”1就是稀釋法,采用轉(zhuǎn)槽多次洗 滌泥渣,然后利用重力沉降,把含硫酸氧鈦的上清液 用泵抽走,再加入清水洗滌,澄清后上清液再抽走, 這樣反復(fù)多次,直到洗滌泥渣的水含鈦量低于 20∥L。下部的泥渣直接用水沖走,由溝渠到大沉降 池沉降。該處理方法存在如下幾方面的不足:
1)生 產(chǎn)中工藝水極度膨脹,產(chǎn)生的含硫酸氧鈦的水,生產(chǎn) 過程無法消化,導(dǎo)致好不容易洗出來的廢水又排入廢水溝渠;
2)泥漿中鈦液洗出率低,整個(gè)鈦白生產(chǎn) 過程中鈦在該工序流失大;
3)洗完后的泥漿由于沒 有進(jìn)行固液分離,大量含酸的泥漿容易沉淀,堵塞溝渠,造成污染。 一些較大規(guī)模的工廠采用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)處理 酸解渣,在提高工廠鈦白回收率方面取得一定的成 效,但對降低殘?jiān)暮省堅(jiān)姆奖氵\(yùn)輸和利用 沒有進(jìn)一步的處理。 3應(yīng)用過濾設(shè)備的新工藝口J 吳兆棟等帕。在鉻鹽生產(chǎn)中的酸泥去除工序、預(yù) 酸化工序增加兩臺箱式壓濾機(jī),對強(qiáng)酸性和酸性料 液進(jìn)行固液分離,取得了較好的效果。筆者針對傳 統(tǒng)工藝的不足,設(shè)計(jì)箱式壓濾機(jī)對鈦白粉酸解殘?jiān)?進(jìn)行固液分離回收硫酸氧鈦。
裝備設(shè)計(jì)參數(shù)
年產(chǎn)3萬t鈦白粉的工廠,酸解渣量約為 0.8萬t(干基),泥漿鈦液處理量為135 m3/d,按 150 m3/d設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)要求
泥漿鈦液是由沉降槽底部濁度不合格的鈦液和 未分解的礦泥沙等組成,應(yīng)使壓濾機(jī)出口的鈦液質(zhì) 量濃度達(dá)到120 g/L以上,濁度小于或等于4級,洗 滌濾餅的洗滌水和其他工序產(chǎn)生的廢水在酸解浸取 時(shí)全部消化;濾渣含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在45%以下, 硫酸氧鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5 g/L以下,pH在6以上。
裝置流程
鈦白粉酸解殘?jiān)蛛x洗滌裝置流程。沉降增稠后的泥渣經(jīng)均質(zhì)池?cái)嚢瑁赡酀{提升 加壓泵送至箱式壓濾機(jī),濾液利用位差直接流人低 位貯槽,再由提升泵送至冷凍工序,與沉降工序上清 液一樣作為主導(dǎo)產(chǎn)品物料一起進(jìn)入冷凍除鐵工序, 進(jìn)行后續(xù)工序生產(chǎn)。當(dāng)壓濾機(jī)壓滿時(shí),停止進(jìn)料,改 由較稀的渣尾水對濾餅進(jìn)行洗滌,然后改用清水洗 滌,直到洗出濾液pH為6以上時(shí),停止洗滌。用壓 縮空氣吹洗濾餅,當(dāng)吹至壓濾機(jī)水嘴沒有出水時(shí),停止壓縮空氣吹掃,開啟放空閥,關(guān)閉所有進(jìn)壓濾機(jī)物 料的閥門。壓濾機(jī)液壓系統(tǒng)卸壓,拆卸濾餅,清洗濾 布,然后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)操作。洗水經(jīng)多次洗滌提 濃后作為小度水用作酸解工序固相物浸取,含水質(zhì) 量分?jǐn)?shù)40%左右的渣直接用皮帶機(jī)運(yùn)送到硫酸車 間的配礦場,以待硫鐵礦配礦。
主要設(shè)備參數(shù)
箱式壓濾機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 選用的2臺增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)箱式壓濾機(jī),是一 種自動(dòng)加壓,機(jī)械鎖緊,中間進(jìn)料,明流,濾餅可洗可 吹掃式壓濾機(jī),主要技術(shù)參數(shù):過濾面積100 m2;濾 板63塊;濾室總?cè)莘e1.5 m3;機(jī)架長度6 350 mm; 濾板厚度70 mm;濾餅厚度30 mm;進(jìn)料孔徑, 100 mm;洗液孔(吹掃孔)的孔徑40 mm。工作壓力 13 MPa,最大壓緊力27 MPa。
加壓提升泵
選用UHB一50—40高分子PE材質(zhì)泵,葉輪全 開式,機(jī)械密封(泥漿提升泵帶有冷卻反沖水裝 置),流量20 m3/h,揚(yáng)程32 m。
帶攪拌均質(zhì)槽 容積15 m3,采用槳式攪拌槽,減速機(jī)速比27, 輸出轉(zhuǎn)速54 r/min,最大扭矩1 480 N·m。
裝置調(diào)試結(jié)果
裝置安裝后試運(yùn)行,特別對本工段的中間物料進(jìn)行了盤點(diǎn),生產(chǎn) 期間并進(jìn)行了收率的計(jì)算。10d酸解共投礦 2620 t,放到沉降槽的鈦漿液8 740 m3,沉降槽底部 污泥水1 648 m3,統(tǒng)計(jì)本工段的收率達(dá)91.84%,較 上該裝置前提高3.57%。
操作中要特別注意
箱式壓濾機(jī)采用間歇操作,由于濾液中硫酸亞鐵濃度高,因此進(jìn)液溫度不能低于30℃,防止硫酸 亞鐵結(jié)晶堵塞壓濾機(jī)及管道。壓濾機(jī)的濾板數(shù)量不 能隨意減少,以免液壓系統(tǒng)活塞行程不夠損壞壓濾 機(jī)。吹掃壓縮空氣管道進(jìn)壓濾機(jī)前要加裝一個(gè)止回 閥,防止未關(guān)進(jìn)氣閥時(shí),壓濾機(jī)進(jìn)料而串入壓縮空氣 系統(tǒng)。在壓濾機(jī)一個(gè)操作循環(huán)過程中,準(zhǔn)備好足夠 的泥漿料,讓壓濾機(jī)的進(jìn)料一次壓滿濾餅,再洗滌和 吹掃,洗滌和吹掃要實(shí)現(xiàn)雙向洗滌和吹掃,節(jié)約用 水、用氣和一個(gè)生產(chǎn)周期的時(shí)問。為保證經(jīng)過壓濾 機(jī)分離的濾液濃度符合要求,在直接放沉降槽底部 濁鈦液前,用壓縮空氣攪拌讓沉底的泥渣與鈦液混 合均勻后,放入帶有攪拌的均質(zhì)槽,再用少許水沖洗 沉降槽底。
結(jié)論
項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)比較合理,設(shè)備選型先進(jìn)可靠,處理能力和效果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。本項(xiàng)目處理后泥漿 中的鈦液幾乎全部過濾變清可返回生產(chǎn)流程用,實(shí) 現(xiàn)了節(jié)約生產(chǎn)用水,提高鈦白收率的目的。經(jīng)壓濾洗滌后的泥渣與硫鐵礦在沸騰爐混燒,既回收了泥渣中的硫元素制酸,又方便水泥廠使用,泥渣完全可以利用,降低污染的目標(biāo),值得推廣。