申请日2018.04.03
公开(公告)日2018.10.02
IPC分类号C02F5/02; C02F103/18
摘要
本发明提供一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法。所述用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，至少包括以下步骤：向转炉除尘产生的废水中投入硫酸亚铁溶液，经混合、沉淀，获得可回收再生水，并将所述再生水用于转炉除尘;其中，所述硫酸亚铁为硫酸法工艺生产钛白粉获得的副产品硫酸亚铁。该方法一方面实现对硫酸法钛白副产品的高值利用;另一方面，减少循环废水絮凝药物的投放成本，省去以纯碱作为降钙剂的步骤，从而降低转炉除尘循环废水回收利用的成本;第三方面，硫酸亚铁中的铁元素转移到絮凝沉淀物中，作为含铁原料，经过烧结工序还能用于炼铁，实现硫酸亚铁的再次利用。
权利要求书
1.一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
向转炉除尘产生的废水中投入硫酸亚铁溶液，经混合、沉淀，获得可回收再生水，并将所述再生水再次用于转炉除尘工序中;
其中，所述硫酸亚铁溶液中的硫酸亚铁为硫酸法工艺生产钛白粉获得的硫酸亚铁。
2.如权利要求1所述的用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，其特征在于，以所述硫酸亚铁计，每立方所述废水中加入0.2～0.5kg。
3.如权利要求1～2任一项所述的用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，其特征在于，所述硫酸亚铁溶液的质量浓度为5～20%。
4.如权利要求1～2任一项所述的用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，其特征在于，还包括向所述废水中加入助凝剂。
5.如权利要求4所述的用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，其特征在于，所述助凝剂为聚丙烯酰胺溶液。
6.如权利要求5所述的用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，其特征在于，以所述聚丙烯酰胺质量计，向所述废水中加入的聚丙烯酰胺为0.5～1ppm。
7.如权利要求1～2任一项所述的用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，其特征在于，所述硫酸亚铁的纯度为FeSO4·7H2O的质量含量≥85%。
说明书
用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法
技术领域
本发明属于转炉除尘废水回收利用技术领域，具体涉及一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法。
背景技术
目前，我国大部分转炉的烟尘净化均以湿法除尘为主。具体来说就是采用“双文程式”的工艺流程，简称OG湿法除尘工艺。该流程为：转炉烟气经罩裙、I至IV段汽化冷却烟道冷却之后，由1600℃降至800℃左右，然后经过一文、二文进一步降温并除尘，再经过引导离心风机到三通切换阀，煤气合格的进入回收系统，达不到煤气回收要求的烟气进入放散塔点火排放。由于OG系统中，需要喷入大量的水以达到充分捕捉粉尘的目的，因此会产生大量含有Ca2+、Mg2+等离子的除尘废水，这些除尘废水具有pH值高、悬浮物含量高、硬度高等特点，直接排放会对环境造成污染，一般都是经过处理后再循环使用。现有技术在处理除尘废水时，通常是投加聚合氯化铝或聚合硫酸铁作为絮凝剂，聚丙烯酰胺作为助凝剂，投加纯碱作降钙剂，经过沉淀后，获得可以进行循环使用的回用水。目前的处理方法，由于添加的药剂品种多、成本高，而且步骤繁琐，使得转炉OG湿法除尘的成本一直居高不下。
发明内容
针对目前对转炉除尘循环废水进行回收再利用时存在的药剂品种多、操作繁琐并且成本高昂等问题，本发明提供一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，至少包括以下步骤：
向转炉除尘产生的废水中投入硫酸亚铁溶液，经混合、沉淀，获得可回收再生水，并将所述再生水再次用于转炉除尘工序中;
其中，所述硫酸亚铁溶液中的硫酸亚铁为硫酸法工艺生产钛白粉获得的硫酸亚铁。
本发明的有益效果在于：相对于现有技术，本发明以硫酸法工艺生产钛白粉获得的副产物硫酸亚铁作为絮凝剂和降钙剂，直接投入到转炉除尘产生的循环废水中，实现对循环废水的絮凝、降钙效果，经处理获得的再生水，其碳酸钙硬度低于50mg/L，可以再次用于转炉除尘中;一方面实现对钛白硫酸法副产品的高值利用;另一方面，减少循环水絮凝药物的投放成本，还省去以纯碱作为降钙剂的步骤，从而降低转炉除尘循环废水回收利用的成本;第三方面，硫酸亚铁中的铁元素转移到絮凝沉降物中形成含铁原料，经过烧结处理还能用于炼铁，实现铁资源综合利用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，至少包括以下步骤：
向转炉除尘产生的废水中投入硫酸亚铁溶液，经混合、沉淀，获得可回收再生水，并将所述再生水再次用于转炉除尘工序中;
其中，所述硫酸亚铁溶液中的硫酸亚铁为硫酸法工艺生产钛白粉获得的硫酸亚铁。
下面对本发明的技术方案做进一步的详细解释。
本发明对转炉除尘产生的废水进行絮凝沉降以及除钙的药物为来自硫酸法工艺生产钛白粉获得的硫酸亚铁，该硫酸亚铁所具有的与常规硫酸亚铁生产方法获得的硫酸亚铁有相同的微观形貌，但作为副产物，由于其中含有5～15%的杂质，在现实中不能得到充分利用，往往直接丢弃，但是直接丢弃对环境造成污染。硫酸亚铁虽然可以作为絮凝剂使用，但多数情况下，因其絮凝效果差，要达到相应的絮凝效果，需要投入的量非常大，并且需要添加石灰作为助凝剂，产生的污泥量也较多，因此，在处理转炉除尘循环废水时没有人使用，而是使用聚合氯化铝和聚合硫酸铁。此外，在目前使用聚合氯化铝和聚合硫酸铁作为絮凝剂处理转炉除尘循环废水时，需要向转炉除尘循环废水中投入纯碱等降钙剂，但是，本发明采用硫酸法工艺生产钛白粉直接获得的硫酸亚铁则无需添加降钙剂即可实现对转炉除尘循环废水的钙离子的去除。本发明的方法经过絮凝、沉淀得到的污泥中，硫酸亚铁转化为氢氧化铁、氢氧化亚铁和氧化铁、氧化亚铁，可以经过烧结工序后用于炼铁，实现铁元素的回收再利用。基于上述两方面，不仅降低了转炉除尘产生的循环废水的处理成本，还实现了对硫酸法工艺钛白粉的副产物的资源化再利用。
优选地，以所述硫酸亚铁计，每立方所述废水中加0.2kg～0.5kg的所述硫酸亚铁。在该投料比例下，混匀后即可产生矾花，经过沉淀，即可获得再生水。
优选地，所述硫酸亚铁水溶液的质量浓度为5～20%。在将硫酸亚铁水溶液投入循环废水中进行作用时，可以在循环废水处理的沉淀池前的第一加药混合设施中加入，一般是在粗颗粒分离池中加入。
优选地，硫酸法工艺生产钛白粉获得的硫酸亚铁纯度为FeSO4·7H2O的质量含量≥85%，以利于硫酸法钛白副产硫酸亚铁的综合利用。为了获得更好的絮凝沉降效果和改善污泥的脱水和压泥效果，可以在加入硫酸亚铁之后的第二加药混合设施中加入适量的助凝剂。
优选地，所述助凝剂为聚丙烯酰胺溶液。以聚丙烯酰胺溶液作为助凝剂，一方面可以有效的改善污泥脱水和压泥效果，而且还会加快絮凝沉降，另一方面，聚丙烯酰胺不会对后续工艺产生影响。优选地，所述聚丙烯酰胺的投料量为向所述废水中加入0.5～1ppm(按固体量计)。
为更有效的说明本发明的技术方案，下面通过多个具体实施例说明本发明的技术方案。
实施例1
一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，包括以下步骤：
(1)将硫酸法钛白副产物硫酸亚铁与经处理回收的转炉除尘废水配制成质量浓度为10%的硫酸亚铁溶液;
(2)在转炉除尘产生的废水进入粗颗粒沉淀池，以硫酸亚铁作为计算标准，按每立方所述废水投入3kg的10%硫酸亚铁溶液，通过水力混合均匀后流出并产生矾花，然后流入斜板沉淀池沉淀，获得上清液，即为再生水;
(3)检测步骤(2)获得的再生水，经检测，硬度为47.2mg/L，可再次用于转炉除尘中。
实施例2
一种用硫酸法钛白副产品对转炉除尘废水进行回收利用的方法，包括以下步骤：
(1)将硫酸法工艺生产钛白粉获得的副产物硫酸亚铁与生产用水制成质量浓度为5%的硫酸亚铁溶液;
(2)在转炉除尘产生的废水进入粗颗粒沉淀池中，以硫酸亚铁作为计算标准，按每立方所述废水投入5kg的5%硫酸亚铁溶液，通过水力混合均匀后流出并产生矾花，在流出的水槽中按0.5ppm比例加入聚丙烯酰胺溶液混合，使矾花变大并流入斜板沉淀池沉淀，获得上清液，即为再生水;
(3)检测步骤(2)获得的滤液，经检测，硬度为40.6mg/L，由于硬度低于转炉除尘用水，因此可以再次用于转炉除尘中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。