在硫酸法鈦白粉生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)1t鈦白粉需要消耗純硫酸4t左右，而且這些硫酸全部以廢酸、酸性廢水或硫酸亞鐵的形式排放，而以酸性廢水形式排放的占總用酸量的50%以上，因此，全國每年產(chǎn)生的廢酸水量在千萬噸數(shù)量級，廢酸水的處理已成為影響鈦白粉行業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前國內(nèi)酸性廢水的中和主要采用石灰，電石渣和碳酸鈣粉，如郭會良等研究了電石泥與石灰中和廢酸的對比，發(fā)現(xiàn)中和相同的廢酸，電石泥的用量是石灰用量的2.35倍，而1t電石泥和石灰中和后分別產(chǎn)生1.23t和2.53t廢渣，但隨著外排水環(huán)保指標要求越來越嚴格，單獨采用電石渣雖然成本低，但外排水的氨氮和COD含量難以滿足要求。綜上所述，本公司考慮在滿足環(huán)保指標的前提下，研究石灰、電石渣和碳酸鈣粉不同的中和方式，并進行經(jīng)濟評價，力求找到最優(yōu)的生產(chǎn)工藝。
一、試驗方案
(1)取酸性廢水綜合樣。
(2)酸性廢水加熱至50℃，緩慢加入碳酸鈣粉中和至pH值為3.0。
(3)根據(jù)表2，添加電石渣漿中和至pH為9.5，熟化30min，記錄碳酸鈣粉及電石渣漿的耗量。
(4)中和后的料漿過濾，記錄濾餅質(zhì)量及清液pH。原料情況如表1所示。為了便于碳酸鈣粉和酸性廢水的充分反應，減少包裹，前期碳酸鈣中和采用緩慢加入方式，以便確定碳酸鈣粉的用量。
二、試驗數(shù)據(jù)及分析
每次取酸性廢水綜合樣1500g，加熱至50℃;此時緩慢加入碳酸鈣粉中和，當溶液的pH值為3.0時，迅速加入電石渣，直到溶液的pH值達到9.5，熟化30min，然后再攪拌。在攪拌轉(zhuǎn)速、恒流泵轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下按照如下實驗方案進行實驗，如表2所示。
與電石渣漿中和相比，碳酸鈣粉中和pH波動幅度小;碳酸鈣粉粒徑越大，物料包裹面積變大，利用率低、耗量越大，濾餅干基隨粒徑的降低而減少，直至與電石渣中和相當。
三、經(jīng)濟評價
(1)1t鈦白粉產(chǎn)生80m3酸性廢水(比重1.016g/mL);
(2)采用電石渣與碳酸鈣鈣粉相結(jié)合工藝、單獨使用電石渣的耗量及經(jīng)濟評價如表3所示。
四、試驗小結(jié)
(1)與電石渣漿中和酸性廢水相比，碳酸鈣粉濾液pH波動幅度小;碳酸鈣粉粒徑越小，原料利用率越高、單耗量越小;濾餅干基隨粒徑的降低而減少。
(2)采用碳酸鈣粉、電石渣分段中和酸性廢水與單獨用電石渣中和成本要低，更低于石灰中和。所以采用325目的碳酸鈣粉混合電石渣分段中和更具有成本優(yōu)勢。( >
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