電石渣應(yīng)用鈦白廢酸水處理的可行性

李學(xué)志　曹克忠　程　偉

【關(guān)鍵詞】鈦白粉 電石渣 廢酸水

鈦白粉是當(dāng)前最佳的白色顏料。鈦白粉生產(chǎn)工藝分為硫酸法和氯化法,而我國(guó)采用硫酸法工藝較多。硫酸法生產(chǎn)鈦白粉會(huì)產(chǎn)生大量的廢水,含有大量的廢酸。每生產(chǎn)1 t鈦白粉估計(jì)產(chǎn)生廢水100-150 t。對(duì)廢酸水的處理主要采用石灰制成的氫氧化鈣乳濁液進(jìn)行中和處理。先將石灰熟化,制成氫氧化鈣乳濁液,再將其加到酸性廢水中產(chǎn)生硫酸鈣沉淀,并在中和過(guò)程中攪拌使得廢水中的Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀,從而降低廢水中的Fe2+、CODcr,最終使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。電石渣產(chǎn)生于氯堿行業(yè),其主要成分就是氫氧化鈣,也可作酸性廢水中和試劑使用。電石渣的處理在氯堿行業(yè)也是一個(gè)比較困難的問(wèn)題?，F(xiàn)對(duì)比石灰和電石渣處理硫酸法廢水的實(shí)驗(yàn)效果,來(lái)分析電石渣替代石灰的可行性,為廢物利用尋找途徑。

1.硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的工藝中,水解、水洗工段產(chǎn)生酸性廢水。在酸解浸取工段中用于吸收酸霧時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生酸性廢水。本實(shí)驗(yàn)用水取自我公司硫酸法鈦白粉廠綜合廢水處理調(diào)節(jié)池,實(shí)驗(yàn)用水量為15 L。

2.石灰來(lái)自鈦白粉廠,電石渣來(lái)源于某氯堿廠;電石渣和石灰首先經(jīng)過(guò)105℃高溫干燥3 h,去除其中游離水分。經(jīng)檢測(cè),干燥后石灰CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57.10%。干燥后電石渣CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.94%。實(shí)驗(yàn)方法分別稱取7份經(jīng)過(guò)烘干的電石渣和石灰,分別制成300 mL的氫氧化鈣乳濁液。取兩組廢水,分別投入電石渣和石灰制成的氫氧化鈣乳濁液,經(jīng)攪拌15 min后,沉降5 min,取上清液,測(cè)定pH、Fe2+和CODcr。檢測(cè)結(jié)果治理硫酸法鈦白粉廠酸性廢水時(shí),投入烘干電石渣對(duì)廢水的中和作用和對(duì)CODcr的去除作用和投入石灰具有相同的效果,其投入量和石灰相差不大。如果采用烘干電石渣投入量約為石灰的1.15倍。

3.采用電石渣還是石灰治理酸性廢水,主要考慮的是成本:(1)水處理分公司采用塊狀石灰用來(lái)中和鈦白排放廢酸水,在石灰乳制備的過(guò)程中,塊石灰在粉碎過(guò)程中,產(chǎn)生大量的石灰粉塵,嚴(yán)重地污染了現(xiàn)場(chǎng)及周邊環(huán)境。(2)由于塊狀石灰市場(chǎng)價(jià)格上漲,導(dǎo)致污水處理成本上升,現(xiàn)以2007年5月-7月購(gòu)進(jìn)的白灰數(shù)量為例:三個(gè)月合計(jì)塊石灰進(jìn)量為39318.14噸,石灰價(jià)格按150元/噸計(jì),總費(fèi)用5897721元。

由此看出,要解決兩個(gè)難題:環(huán)境污染和污水處理成本。塊石灰屬于生石灰,必須先熟化;電石渣屬熟石灰,可直接用于中和廢酸水,省去了生石灰的熟化過(guò)程,避免了生石灰在熟化過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染;利用電石渣配制灰乳,大幅度降低了生產(chǎn)成本:(塊石灰 CaO≥70% 150元/噸電石渣 CaO≥35% 20元/噸)從CaO有效含量做對(duì)比:塊石灰︰電石灰=2︰1。從價(jià)格上對(duì)比:塊石灰︰電石灰=7.5︰1。按2噸電石灰抵1噸塊灰。每噸使用2噸電石渣,其原材料成本僅:20元×2=40元,以等量的CaO有效成分計(jì)算,可以節(jié)約150-40=110元。

根據(jù)2007年8月-2008年4月電石渣用量統(tǒng)計(jì),共165859.77噸,以20元/噸×165859.77=3317195.4元,平均每月電石渣費(fèi)用:3317195.4元÷9=368577.26元,相比于2007年5-7月石灰平均費(fèi)用1965907元,兩者相差為1965907-368577.26=1597329.74元/月。

據(jù)此計(jì)算,從2007年8月開(kāi)始使用電石渣以后,截止2008年4月底,水處理分公司共為總公司節(jié)省石灰費(fèi)用為:1597329.74元/月×9=14375967.66元。