淺析氯化鈦白粉生產(chǎn)及三廢處理

趙 波，劉紅星

（龍蟒佰利聯(lián)集團股份有限公司，河南 焦作 454191）

當(dāng)前氯化鈦白粉的生產(chǎn)主要有兩種方式，其中一種是硫酸法，但是硫酸法這一生產(chǎn)方式的過程是比較繁瑣和復(fù)雜的，并且得出來的氯化鈦白粉的質(zhì)量低。還有一種生產(chǎn)方式就是氯化法，是通過對二氧化鈦進行氯化、氧化以及表面處理就可以得到氯化鈦白粉的成品。這就大大縮短了氯化鈦白粉生產(chǎn)的流程，可以持續(xù)的進行自動化的操作，重要的是減少了三廢的排放量，符合現(xiàn)代保護環(huán)境的要求，但是氯化法對生產(chǎn)技術(shù)有著嚴(yán)格的要求。

1 氯化鈦白粉生產(chǎn)的工藝過程

1.1 氯化鈦白粉的生產(chǎn)技術(shù)

對于氯化鈦白粉的生產(chǎn)過程和對四氯化鈦進行提取的過程差不多。氯化技術(shù)主要包括三種：流化床氯化技術(shù)、固定床氯化技術(shù)以及熔鹽氯化技術(shù)。而氯化技術(shù)在我國內(nèi)還是處于初級階段，還需要加大研究的力度以及進行大量的實驗[1]。

流化床氯化技術(shù)主要使用沸騰氯化爐設(shè)備進行四氯化鈦的提取工作，把一些高太渣以及金紅石原料放進沸騰氯化爐的時候，這個工藝的流程就已經(jīng)開始工作了。在原材料放入沸騰氯化爐之前，要對高鈦渣和金紅石進行打磨成粉狀，還需要與石油焦按照一定的比例進行融合。四氯化鈦要在沸騰氯化爐內(nèi)1000℃的高溫下進行氧化反應(yīng)；在整個提取四氧化鈦的過程中，首先需要把鐵、鎂以及鈦的氧化物在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體里穩(wěn)定下來；然后對鐵、鎂以及鈦的氧化物進行劃分等級冷卻，對二價鐵的氧化物進行提取，對三價鐵的氧化物進行分離；最后通過冷卻凝固的方式獲取四價鐵的氧化物，就是四氧化鐵。

1.2 對四氧化鈦的提取

經(jīng)過提純階段以后就可以得到純凈的四氧化鈦，把預(yù)熱四氧化鈦的氧氣放置在反應(yīng)器中，在反應(yīng)器內(nèi)加入可以加快反應(yīng)速度的催化劑，把沸騰氯化爐內(nèi)的溫度保持在800℃以上。在四氧化鈦與氧氣的化學(xué)反應(yīng)的過程中，產(chǎn)生氯氣和二氧化鈦，而二氧化鈦是漂浮在氯氣瓶中。接下來就是對二氧化鈦進行提取，首先對化學(xué)反應(yīng)中生產(chǎn)的氯氣流進行冷卻；其次利用螺旋風(fēng)機把二氧化鈦進行分離；最后把二氧化鈦進行收集并放進打漿槽內(nèi)，在對二氧化鈦產(chǎn)生的氯氣進行脫離處理。

1.3 二氧化鈦的處理工作

通過儀器對脫離之后的二氧化鈦進行打磨，打磨之后再進行分離散開，進行第二次打磨，一直到二氧化鈦的直徑小于1nm，最后把打磨好的二氧化鈦放進處理罐中。當(dāng)對二氧化鈦的打磨程序完結(jié)以后，在處理罐中放入化學(xué)處理劑，從而進行二氧化鈦的表面處理工作。對漿料進行均勻化處理后，要再次把漿料進行干燥、離心、霧化等工序，用熱風(fēng)爐二次進行干燥，在這個過程中產(chǎn)生的尾氣可以在分離的工序中產(chǎn)生沉淀的粉塵，至此，二氧化鈦的干燥工作才算完成。

二氧化鈦的干燥工作完成后，要經(jīng)過氣力輸送系統(tǒng)到達氣粉前料倉。為了將漿料轉(zhuǎn)化為細(xì)化粉料，要在氣流粉碎機完成這個過程，要經(jīng)過催化劑的作用，產(chǎn)生細(xì)化粉料，所得到的的細(xì)化粉料直徑為0.3nm，在包裝之前，我們要將粉料再次經(jīng)歷以上工序，先經(jīng)過涼水的降溫和洗滌后，分離細(xì)化粉料，得到的細(xì)化粉料再次經(jīng)過降溫后，通過過濾器之后，就可以進行包裝了。

2 生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的“三廢”的處理過程

在氯化鈦白粉的生產(chǎn)過程中，不論以那種方法生產(chǎn)，都會產(chǎn)生大量的尾氣。氯化法產(chǎn)生的尾氣多為一氧化碳、氯化氫等有害氣體，是會對環(huán)境和人體健康造成危害的氣體，所以產(chǎn)生的尾氣要經(jīng)過特殊處理。由于氯化法的制作工藝是要經(jīng)過水的，所以可以利用氯化氫易溶于水的特點，有毒氣體氯化氫可以溶于水，而一氧化碳?xì)怏w可以通過燃燒產(chǎn)生可以直接排放的二氧化碳?xì)怏w，氯化鈣則可以通過水汽蒸發(fā)，這樣有毒氣體在制作工藝過程中就可以去除，最后產(chǎn)生純凈的氯化鈦白粉。

2.1 氯化廢氣的處理

經(jīng)過氯化法得到氯化鈦白粉后，會產(chǎn)生大量的有毒尾氣和殘渣，氯化法進行過程中要通過冷凝作用，在這個反應(yīng)下會在爐內(nèi)產(chǎn)生氯化氫氣體、四氯化鈦和一氧化碳?xì)怏w。四氯化鈦在尾氣中的占比較少僅有0.01%，但是有毒氣體一氧化碳和氯化氫占比較高，是不能直接排放到空氣中的，要經(jīng)過尾氣處理到正常含量或者轉(zhuǎn)化成可以直接排放的氣體才可以。根據(jù)氯化氣體的特點，將在處理過程中進行高溫煅燒產(chǎn)生氯化鈣液體、二氧化碳和水，是符合國家在尾氣排放做的相關(guān)規(guī)定的。將所有有毒氣體和物質(zhì)轉(zhuǎn)換后，就可以包裝，然后裝車進行銷售了。

2.2 氯化廢渣的處理

鈦白粉產(chǎn)生的是氯化廢渣，是關(guān)于氯氣的一種反應(yīng)，而氯氣屬于一種惰性氣體，所以廢渣也屬于惰性廢渣，所以處理方法也是一樣的，將其與氫氧化鈉反應(yīng)可以減少廢渣的產(chǎn)生?；蛘卟捎梅蛛x的方式，先將廢渣中的氯化物分離出來，然后加入水將其溶解，再加氫氧化鈉，然后反復(fù)重復(fù)上述步驟，直至廢渣可以全部再次利用。其中金屬氯化物進入二次洗滌處理器與運輸處理器，把其中的廢水進行相應(yīng)的處理。

2.3 氯化廢水的處理

在進行處理氯化廢水時，大多數(shù)采用中和反應(yīng)的處理方法。氯化法制鈦白粉生產(chǎn)工藝過程中，會產(chǎn)生大量的酸性廢水，經(jīng)過中和洗滌方法處理后，其中的水量占廢水水量的百分之五十六，剩余的水量為產(chǎn)生的氫氧化鐵，經(jīng)過了中和反應(yīng)的處理，順利的濾出氯化鈣中的廢水。將剩余的氯化鈣液體倒入處理器材中并進行蒸發(fā)，出現(xiàn)固體氯化鈣。在進行處理氯化鈣中廢水的過程中，要嚴(yán)格把控氫離子濃度指數(shù)的大小，氯化鈣中的廢水中有氫氧化鐵，經(jīng)過一段時間進行沉淀在進行蒸發(fā)結(jié)晶，產(chǎn)生二水氯化鈣，二水氯化鈣中包含氯化鎂和氯化鈣。

3 合理利用“三廢”

3.1 鹽酸和含鈦化合物的處理利用

在進行廢氣中尾氣處理時，里面含有大量的氯化法制鈦白粉和一定的鹽酸溶液，對其進行加工銷售，再者可以將這些鹽酸加工制造成濃度不同的溶液進行銷售和二次利用，目前，對廢氣進行合理的二次利用，不僅可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，也提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.2 氯化鈣的綜合利用

氯化鈣的排放量占據(jù)企業(yè)“三廢”中成分最多的一部分，氯化鈣的排放量高達一小時10t，對氯化鈣正確的排放措施就是將其氣體進行蒸發(fā)再結(jié)晶，二水氯化鈣是在進行處理的過程中出現(xiàn)的，同時也可以作為銷售產(chǎn)品進行二次銷售。

3.3 廢渣的綜合利用

企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣對環(huán)境造成了極大的影響，石焦油和二氧化鈦是廢渣里的主要成分，在廢渣利用的過程中，對石焦油的處理，先將廢渣進行洗滌過濾，將里面的金屬氯化物分離出來，石油焦再次燃燒進行二次利用，這樣就為企業(yè)提供了可持續(xù)利用。

4 結(jié)論

綜上所述，在我國氯化鈦白粉的生產(chǎn)工藝流程是比較先進的，氯化鈦白粉的制作工藝流程的實施經(jīng)過不斷完善。本文通過對氯化鈦白粉生產(chǎn)流程對三廢進行處理，通過鹽酸、含鈦化合物、氯化鈣、廢渣的綜合運用對三廢得到了進一步處理，不僅對氯化鈦白粉的生產(chǎn)工藝提供了簡單快捷的發(fā)展，同時，為我國的環(huán)境污染問題也提供了重要的保障。