鈦白粉作為一種主要的白色顏料,廣泛應用于涂料、造紙、油墨等領域,其需求量與GDP的發展呈正比關系。國內目前除錦州鈦白粉廠采用氯化法外,其余全部采用的硫酸法。硫酸法鈦白粉工業在清潔生產上存在天然的不足:偏鈦酸在回轉窯內進行煅燒會產生大量的尾氣,煅燒尾氣溫度高、濕氣含量大,含有硫氧化物、鈦白粉塵、水汽、不凝性氣體等,還會有酸霧產生。國內有的鈦白粉廠可以做到煅燒尾氣經過處理后完全達標排放,部分廠家卻難以做到。
目前,國內鈦白粉煅燒尾氣處理常見流程包括“旋風收塵+文丘里噴淋系統+水洗塔+電除霧+煙囪”等。具體過程如下:回轉窯內排出的煅燒尾氣,在煙道內由于重力的作用,沉降一部分粗顆粒粉塵,經過旋風除塵器后,大部分的顆粒粉塵被除去;然后進入文丘里洗滌器,在文丘里管的喉管處氣體被加速增壓,水被高速氣流擊碎進而產生碰撞,氣液混合體進入文丘里管擴大段后而減速,水滴與塵埃、氣體再次碰撞冷卻,部分SO3變成酸霧,粉塵被水滴捕獲,凝聚成大顆粒隨水排入回收池。此時,煅燒尾氣溫度降低至60-70℃,之后進入洗滌塔,使氣體溫度降至50℃以下進入電除霧器,在高壓靜電場作用下,酸霧和極少量的粉塵被除去,符合排放標準的煅燒尾氣經風機送人煙囪排放。這種傳統方法存在兩個問題:一是煅燒尾氣余熱沒有利用,二是達標排放有時難以做到,即使達標,指標也是緊靠上限。
針對鈦白粉煅燒尾氣處理存在的問題,國內相關企業和科研單位提出了許多改進的方法,公開可查的如下:
1.一種鈦白粉生產過程中產生的廢硫酸、廢氣的回收方法(專利號:200410041226.2);
2.一種硫酸法鈦白粉生產過程中轉窯煅燒尾氣和稀硫酸綜合利用的方法(專利號:200610039260.5);
3.一種廢熱制冷節能減排技術(專利號:200710030100.9);
4.一種自動控制風機風量的回轉窯煙氣處理裝置,涉及鈦白粉生產中所用回轉窯的煙氣處理設備(專利號:201010278103.6);
5.一種硫酸法鈦白粉生產中回轉窯煅燒煙氣熱能利用的方法(專利號:201110036997.2).
《淺析鈦白粉煅燒尾氣的治理工藝》(中國化工貿易,2011年第9期)介紹了一種簡化鈦白粉煅燒尾氣處理流程、改善煅燒尾氣排放效果的方法:通過將二次洗水用作煅燒尾氣噴淋水,噴淋水回用作一次洗水,利用煅燒尾氣余熱,降低蒸汽的消耗。
但這些技術都存在鈦白回轉窯煅燒尾氣余熱沒有利用或者余熱利用效率較低,且排放煅燒尾氣的硫化物難以治理,煅燒尾氣常常不能達標的問題。硫酸法鈦白生產企業如何充分利用煅燒尾氣余熱并達標排放是一個急需解決的問題。
近年來,在國家各項生態環保政策的引領和倒逼下,硫酸法工藝不斷提升進步,除生產規模以外,生產技術、裝備設施、環保治理、廢副綜合利用等都達到了新的高度。在環保和清潔生產方面,酸解尾氣處理、酸解尾渣回用、鈦液低溫多效濃縮、煅燒轉窯尾氣余熱回用、MVR低溫蒸發濃縮鈦液、鈦石膏壓榨等技術均在業內得到大面積推廣普及。