一、试验目的
贵州贵阳某化工有限公司生产钛白粉，焙烧的钛矿石与浓硫酸混合，在高温下进行酸浸反应，生成钛酸溶液，钛酸溶液中含有高约25~28%浓度的硫酸，另外含有二价铁、可溶性钛、有机油类物质，工业上采用酸阻滞树脂回收此部分硫酸，回收得到较纯净的硫酸，回收的硫酸补加98%硫酸后再说进行酸浸反应。
根据酸浸液成分分析和处理要求，采用ZG A307UP阴树脂进行酸回收，观察树脂的酸回收效果、金属离子去除洗脱效果，为实际工业应用提供数据支撑。
二、工业应用条件
1、原液硫酸指标
|
序号 |
项目名称 |
单位 |
数值 |
备注 |
|
1 |
废酸浓度 |
% |
20～28% |
以游离硫酸计 |
|
2 |
废酸温度 |
℃ |
40～50 |
|
|
3 |
废酸比重 |
|
1.2～1.37 |
|
|
4 |
Fe2+浓度 |
g/L |
45～65 |
|
|
5 |
可溶钛含量 |
g/L |
4.0～7.0 |
以二氧化钛计 |
|
6 |
有机及油类 |
ppm |
≤ 10 |
|
|
7 |
固体悬浮物（固含量检测） |
g/L |
≤0.03 |
无＞5μm颗粒存在 |
2、回收硫酸指标
|
序号 |
项目名称 |
单位 |
数值 |
备注 |
|
1 |
H2SO4 |
% |
18～25 |
对应原料废酸指标 |
|
2 |
Fe2+ |
g/L |
15～30 |
对应原料废酸指标 |
|
3 |
可溶钛含量 |
g/L |
1.5～2 |
对应原料废酸指标 |
3、工艺条件
|
序号 |
项目名称 |
单位 |
数值 |
备注 |
|
1 |
树脂柱 |
mm |
Ф1200×1500 |
玻璃钢 |
|
2 |
酸阻滞树脂 |
|
争光ZGA307UP |
|
|
3 |
树脂装填体积 |
m3 |
1.7 |
|
|
4 |
酸运行流量 |
m3/h |
4 |
|
|
5 |
酸运行方式 |
|
从下向上 |
|
|
6 |
周期进酸时间 |
s |
160~170 |
|
|
7 |
水运行流量 |
m3/h |
4 |
|
|
8 |
水运行方式 |
|
从上向下 |
|
|
9 |
周期进水时间 |
s |
160~170 |
|
|
10 |
淋洗水电导率 |
μs/cm |
≤300 |
|
|
11 |
淋洗水pH |
|
~7 |
|
4、主要设计指标及参数
|
序号 |
项目名称 |
技术参数 |
备注 |
|
1 |
废酸树脂净化处理装置处理量(kg /hr) |
4000±400 |
|
|
2 |
酸回收率（%） |
75±10 |
以游离硫酸计 |
|
4 |
硫酸亚铁去除率（%） |
75±10 |
|
|
5 |
硫酸氧钛去除率（%） |
75±10 |
以二氧化钛计 |
|
6 |
游离酸浓度差（%） |
＜ 5 |
|
|
7 |
装机容量 (kW) |
＜ 15 |
|
|
8 |
水耗量 (t/m3废酸) |
＜ 2 |
|
|
9 |
树脂使用寿命(年) |
3～5 |
|
三、争光酸阻滞树ZGA307UP
1、树脂性能指标
|
指标名称 |
标 准 |
|
外观 |
淡黄色至黄色球状颗粒 |
|
骨架 |
苯乙烯-二乙烯苯共聚体 |
|
结构 |
凝胶型 |
|
活性基团 |
-N+(CH3)3 |
|
出厂型态 |
Cl- |
|
质量全交换容量 mmol/g（干） |
≥3.60 |
|
体积全交换容量 mmol /ml |
≥1.40 |
|
含水量 % |
42.0~48.0 |
|
湿视密度 g/ml |
0.67~0.73 |
|
湿真密度 g/ml |
1.07~1.10 |
|
均一系数 |
≤1.2 |
|
整球率 % |
≥99.0 |
2、树脂外观
四、现场运行设备图
1、树脂柱
2、系统图
3、工艺流程图
五、争光酸阻滞树脂工业运行数据
|
|
|
总钛g/L |
可溶钛g/L |
不溶钛g/L |
亚铁g/L |
游离酸g/L |
废酸浓度% |
废酸比重 |
|
8月12 |
原液 |
4.07 |
3.82 |
0.25 |
48.87 |
288.38 |
22.72 |
1.29 |
|
废水 |
2.64 |
2.56 |
0.08 |
29.60 |
60.30 |
6.21 |
1.12 |
|
|
稀酸 |
1.05 |
1.01 |
0.04 |
10.61 |
226.78 |
20.60 |
1.15 |
|
|
8月13 |
原液 |
4.21 |
4.06 |
0.15 |
49.43 |
288.38 |
22.88 |
1.28 |
|
废水 |
2.58 |
2.81 |
0.07 |
33.23 |
65.54 |
6.62 |
1.12 |
|
|
稀酸 |
1.03 |
0.98 |
0.05 |
10.61 |
220.22 |
20.46 |
1.14 |
|
|
8月16 |
原液 |
3.91 |
3.85 |
0.06 |
50.13 |
288.38 |
23.92 |
1.31 |
|
废水 |
2.23 |
2.18 |
0.05 |
28.20 |
57.68 |
6.12 |
1.12 |
|
|
稀酸 |
0.84 |
0.82 |
0.03 |
9.77 |
212.36 |
19.73 |
1.14 |
|
|
8月18 |
原液 |
4.09 |
3.98 |
0.11 |
49.43 |
284.45 |
22.16 |
1.31 |
|
废水 |
2.63 |
2.55 |
0.08 |
29.04 |
64.23 |
5.71 |
1.13 |
|
|
稀酸 |
0.99 |
0.92 |
0.07 |
9.77 |
212.36 |
19.31 |
1.15 |
|
|
8月20 |
原液 |
3.80 |
3.70 |
0.10 |
49.27 |
296.40 |
22.81 |
1.24 |
|
废水 |
2.27 |
1.19 |
0.08 |
28.44 |
70.91 |
6.97 |
1.12 |
|
|
稀酸 |
0.98 |
0.95 |
0.03 |
10.34 |
213.50 |
20.13 |
1.14 |
|
|
8月21 |
原液 |
4.17 |
4.05 |
0.12 |
50.24 |
295.84 |
22.19 |
1.30 |
|
废水 |
2.34 |
2.24 |
0.10 |
30.04 |
66.08 |
11.15 |
1.16 |
|
|
稀酸 |
1.95 |
1.87 |
0.08 |
27.21 |
221.36 |
19.24 |
1.13 |
|
|
8月22 |
原液 |
3.61 |
3.55 |
0.06 |
50.54 |
288.38 |
23.73 |
1.31 |
|
废水 |
1.68 |
1.64 |
0.04 |
31.83 |
72.10 |
7.15 |
1.13 |
|
|
稀酸 |
0.76 |
0.73 |
0.03 |
10.61 |
212.36 |
19.61 |
1.14 |
六、争光酸阻滞树脂工业应用总结
争光酸阻滞树脂ZGA307UP用于钛白粉生产中产生废硫酸的回收，回收酸的各项指标性能指标都达到工业运行指标目标要求。
工业应用说明，争光酸阻滞树脂ZGA307UP应用于酸回收性能良好。
宁波争光树脂有限公司
技术部
2024.09.26
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