本发明专利技术公开了一种氯化废渣的资源化处理方法，包括以下步骤：氯化渣稠厚分级后的重相和轻相各自进入分离机分离，分离后的滤液进入与氨的进行中和沉淀反应，最终得氧化铁和氯化铵。解决了氯化法钛白粉和金属钛等生产四氯化钛时的氯化废渣，靠废物固化填埋和深井灌注的昂贵处理方法和其中资源没有全面利用的问题，提高了资源的利用和再用率，提高了经济效益，达到资源利用的最大化和循环经济及清洁生产的目的。不仅将氯化废渣中未参与反应的有效成分回收并返回生产中，提高了氯化生产时钛原料和还原剂石油焦的利用率，降低了原料的投入量；将难于处理的氯化铁和盐酸等加工成市场容量大的产品，克服了固化埋填和深井灌注的消极落后方法的不足。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种废渣的资源化处理方法，特别涉及涉及氯化法钛白粉和金属钛工业等生产四氯化钛时产生的氯化废渣的资源化处理方法。
技术介绍
氯化法钛白粉和金属钛工业生产四氯化钛时，钛原料与氯气进行高温氯化反应得到中间产品四氯化钛，其钛原料中的所有杂质也一同参与氯化反应。其主要生产化学反应原理如下：TiO2+C+2Cl2=TiCl4+CO2 (1)FeTiO3+1.5C+3Cl2=FeCl2+TiCl4+1.5CO2 (2)FeO+0.5C+Cl2=FeCl2+0.5CO2 (3)MgO+0.5C+Cl2=MgCl2+0.5CO2 (4)2Al2O3+3C+2Cl2=2AlCl3+3CO2 (5)SiO2+C+2Cl2=SiCl4+CO2 (6)按反应（2）（3）（4）产生的高沸点的化合物如FeCl2、MgCl2和未被完全反应的含钛原料和还原剂石油焦等物质，从氯化反应炉出来，首先被初步降温进行分离而得到的固体物质，生产上称之为氯化废渣。现有用于氯化钛白粉、金属钛等商业用途生产四氯化钛的钛原料有冶炼高钛渣、天然金红石、人造金红石、钛铁矿等；因经济与能耗资源的地域不同，多数采用冶炼钛渣作为生产四氯化钛的钛原料，也有才采用天然金红石与钛铁矿混合的钛原料工艺。因采用的钛原料中TiO2含量的高低，氯化后产生的氯化废渣也有多寡，表一为不同钛含量原料氯化时产生的废渣量。表一钛原料中TiO2含量对应的氯化废渣产生量目前的这类氯化废渣的处理方法有二：一是采用大于90%TiO2原料的A工艺，因氯化废渣量相对较少，采用石灰中和后与水泥沙土进行固化，然后深埋处理；二是采用低于90%TiO2原料的B工艺,因其比前者废渣量要多5-10倍，如《无机盐工业》杂志2012年第8期“钛白粉生产工艺技术进展”一文所述，“仅能采取稀释打浆深井灌注埋填方式处理”；再就是《无机盐工业》杂志2014年第1期“国内外氯化法钛白粉生产技术的专利分布概况”一文所述，“氯化法钛白粉工艺副产物FeCl3、SiCl4、ZrCl3、MnCl2、VOCl3处理难度大，成本高，目前世界各国多采用深坑填埋的方式，造成长期污染”。这些现有的处理方法，即占用土地和占用地下空间，且不能保证对地下空间的岩层、岩石带来的环境影响；最为重要的是这些废渣中的有效资源铁、钛、石油焦等被当做废物抛弃掉，不利于循环经济的资源利用最大化原则，也无形中增加了生产者原料使用量，加大了生产成本。在硫酸法钛白粉生产工艺中，同样使用冶炼钛渣和钛铁矿为原料，因其中要产生大量的20%左右的含硫酸亚铁的废稀硫酸，本专利技术人曾在专利ZL02113704.8“一种稀硫酸的浓缩除杂生产方法”和专利ZL200810045143“硫酸法生产钛白粉过程中稀硫酸的浓缩除杂方法”中，将含硫酸亚铁的废稀硫酸经过专利浓缩工艺进行浓度与分离，回收的硫酸返回钛白粉生产工艺作为原料和其它用途，产生的一水硫酸亚铁代替硫资源用于硫酸生产，其中随钛铁矿进入废酸中的铁元素，经过硫酸加工后作为铁资源用于钢铁生产，取得了很好的社会效益与经济效益。
技术实现思路
为了克服现有氯化法钛白粉和钛金属等工业在四氯化钛生产中氯化反应时产生的氯化废渣，因难于处理而靠固化填埋和深井灌注，不能将其作为资源利用或非环境友好处理方式的缺点，本专利技术的目的就在于提供一种氯化废渣的资源化处理方法，该氯化废渣的资源化处理方法不仅将氯化废渣中未参与反应的有效成分回收并返回生产中，提高了在氯化生产时钛原料和还原剂石油焦的利用率；也由于将难于处理的可溶成分氯化铁和盐酸等混合物质，加工成市场容量大效益好的产品，取代了现有采用固化埋填和深井灌注等对环境具有潜在影响的落后处理的方法。本专利技术的技术方案是：一种氯化废渣的资源化处理方法，包括以下步骤：氯化废渣送入稠厚分级器进行稠厚分级，稠厚后的重相料浆进入钛原料和石油焦固液分离机分离得滤饼A1、滤液B1，滤饼A1经干燥得钛原料和石油焦；稠厚后的轻相料浆进入石油焦细末固液分离机分离得滤饼A2、滤液B2，滤饼A2经过干燥得钛石油焦细末；将滤液B1和滤液B2送人中和沉淀槽，在氨的存在下进行中和沉淀反应，沉淀出氢氧化铁进入氢氧化铁固液分离机进行固液分离，得滤饼A3、滤液B3，滤饼A3经过干燥得产品氧化铁；滤液B3制成产品氯化铵。作为优选，所述氯化废渣在进入稠厚分级器前先进行加水打浆溶解,所述氯化废渣为生产氯化法钛白粉或金属钛工业四氯化钛生产时产生的氯化废渣。作为优选，所述氯化渣与水的重量比为1:1.0-2.0，所述打浆溶解温度为40-70℃。作为优选，所述氯化渣与水的重量比为1:1.3-1.6，所述打浆溶解温度为50-60℃。作为优选，所述稠厚分级器为水力旋流器、连续沉降机或浓密机，所述固液分离机为压滤机、真空过滤机或离心机。作为优选，所述重相料浆：轻相料浆重量比为5-15：95-85,优选为8-13：92-87。作为优选，所述氨为氨的水溶液氢氧化铵、氨水、气体氨或液化氨气。作为优选，所述滤液B3经浓缩、结晶和离心工序后制得产品氯化铵，所述结晶在冷却结晶器中进行，冷却温度为10-25℃，所述浓缩后氯化铵浓度为70-90%。作为优选，所述滤饼A1、滤饼A2经水洗涤，洗涤后的洗液返回打浆溶解工序，所述结晶离心后的结晶母液返回浓缩工序或打浆溶解工序。作为优选，所述中和沉淀反应PH值为5-8，温度为60-90℃，反应时间为40-50分钟。本专利技术的反应原理：FeCl2+2NH3+H2O=2NH4Cl+Fe(OH)2↓ （7）FeCl3+3NH3+H2O=3NH4Cl+Fe(OH)3↓ (8)HCl+NH3=NH4Cl （9）用工艺水对氯化废渣进行打浆，不溶的固体为没有被反应掉的钛原料和石油焦，进行分级分离，返回作生产进料原料使用；分离的液体用氨进行中和反应，在化学反应式（7）—（8）中，氨与氯化铁反应生成氯化铵溶液和氢氧化铁沉淀，其中少量的盐酸在反应式（9）中与氨反应生成氯化铵。经过固液分离得到滤饼氢氧化铁，干燥脱水得到氧化铁产品；氯化铵滤液经过冷却结晶分离出固体氯化铵产品作为含氮肥料使用，分离母液返回生产用于氯化废渣的打浆溶解。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术解决了氯化法钛白粉和金属钛等本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氯化废渣的资源化处理方法，包括以下步骤：氯化废渣送入稠厚分级器进行稠厚分级，稠厚后的重相料浆进入钛原料和石油焦固液分离机分离得滤饼A1、滤液B1，滤饼A1经干燥得钛原料和石油焦；稠厚后的轻相料浆进入石油焦细末固液分离机分离得滤饼A2、滤液B2，滤饼A2经过干燥得钛石油焦细末；将滤液B1或/和滤液B2送人中和沉淀槽，在氨的存在下进行中和沉淀反应，沉淀出氢氧化铁进入氢氧化铁固液分离机进行固液分离，得滤饼A3、滤液B3，滤饼A3经过干燥得产品氧化铁；滤液B3制成产品氯化铵。
【技术特征摘要】
1.一种氯化废渣的资源化处理方法，包括以下步骤：
氯化废渣送入稠厚分级器进行稠厚分级，稠厚后的重相料浆进入钛原料和
石油焦固液分离机分离得滤饼A1、滤液B1，滤饼A1经干燥得钛原料和石油焦；
稠厚后的轻相料浆进入石油焦细末固液分离机分离得滤饼A2、滤液B2，滤饼
A2经过干燥得钛石油焦细末；
将滤液B1或/和滤液B2送人中和沉淀槽，在氨的存在下进行中和沉淀反应，
沉淀出氢氧化铁进入氢氧化铁固液分离机进行固液分离，得滤饼A3、滤液B3，
滤饼A3经过干燥得产品氧化铁；滤液B3制成产品氯化铵。
2.根据权利要求1所述的氯化废渣的资源化处理方法，其特征在于：所述
氯化废渣在进入稠厚分级器前先进行加水打浆溶解,所述氯化废渣为生产氯化
法钛白粉或金属钛工业四氯化钛生产时产生的氯化废渣。
3.根据权利要求2所述的氯化废渣的资源化处理方法，其特征在于：所述
氯化渣与水的重量比为1:1.0-2.0，所述打浆溶解温度为40-70℃。
4.根据权利要求3所述的氯化废渣的资源化处理方法，其特征在于：所述
氯化渣与水的重量比为1:1.3-1.6，所述打浆溶解温度为50-60℃。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚家竹，
申请(专利权)人：龚家竹，
类型：发明
国别省市：四川;51
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