硫酸法钛白废酸利用及发展简况
硫酸法是中国钛白粉生产的主要技术类型，而硫酸法钛白粉生产排出的废酸酸液对环境的污染是比较严重的。在水解或水洗过程中，每生产1t钛白粉产品将产出含 20%(质量分数)H2SO4的废酸8t左右，这种废酸除含主要有用成分H2SO4外，还含有大量的钛、铁、锰、钒等杂质，其综合利用无论在技术上还是在经济上都受到限制。因此，寻找好的废酸治理思路成为硫酸法钛白生产的出路。
1 废酸治理
1.1 钢材酸洗除锈
钛白生产中的废酸，其浓度适合于钢材的酸洗除锈，通过酸洗，氧化铁被溶解，生成硫酸亚铁，当废酸内硫酸亚铁积聚至一定质量分数(10%-20%)，便可采用真空蒸发和冷却结晶的方法，使硫酸亚铁成为晶体析出，析出的结晶熟化后过滤，滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁。滤除硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用；或者再在93.4 kPa真空度下浓缩结晶，过滤可得到质量分数为80%-85%的浓硫酸，第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁。
1.2 生产聚硫酸铝铁混凝剂
利用硫酸法钛白粉生产过程中副产的废硫酸与粉煤灰进行处理，从粉煤灰中溶解铝、铁等化学成分同时消耗大量的废酸。分离并清洗粉煤灰，得到高活性酸处理粉煤灰。分离粉煤灰后的溶液浓缩后冷却结晶，分离出硫酸铝；提取硫酸铝后的母液进一步加工成聚硫酸铝铁混凝剂，实现废酸与粉煤灰的完全资源化利用。该工艺主要原料全部是工业废弃物；处理彻底，没有二次污染；废酸处理成本低，约70元/t；产品主要有高活性酸处理粉煤灰、硫酸铝、聚硫酸铝铁混凝剂、精炭等。
1.3 生产工业级七水硫酸镁
废酸作为主要原料通过与菱苦土或菱镁矿的锻烧物氧化镁作用，经过压滤、蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥等工序得到工业级七水硫酸镁产品，其质量达到 HG/T2680-1995一等品指标。工艺简单，常温、常压操作，无“三废”排放，并成功地剔除了钛白废酸中的大量杂质。杂质以滤碴的形式产出，该滤渣可作为农用硫酸镁肥的原料。该技术的应用，不仅解决了钛白行业的环保问题，而且可产生较好的经济效益和社会效益。
1.4 废酸浓缩回收
目前有的万吨级大厂已投资建设废酸浓缩回收装置，通过蒸发浓缩，可使废酸质量分数提高至50%左右，去除析出的沉淀物后，便可回收利用。钛白废酸回收新工艺及装置采用煅烧尾气预浓缩、一级单效浓缩、二级双效浓缩、三级单效浓缩、熟化分离等先进工艺，成功实现了硫酸法钛白粉行业中废酸的回收再利用。不仅节约了钛白生产中的原料酸，利用了转窑尾气余热，而且解决了困扰钛白粉行业的环保难题，排放达到环保要求。
1.5 废酸联产红、白石膏
废酸与石灰石控制一定pH充分反应，然后固液分离。分离后的滤饼经过洗涤，即可得到成品白石膏
1.6 废酸还原解毒铬渣
铬渣是铬铁矿生产铬酸钠的残渣，其中仍含铬化合物3.0%-4.5%(质量分数，以Cr2O3计，下同)，水溶性铬1%-2%，酸溶铬 0.95%-1.8%，是一种有毒废渣。解毒此废渣必须要还原剂或者提供还原氛围。废酸中有还原性亚铁离子，将废酸与铬渣按一定比例混合，在酸性条件下，废酸中的Fe2+可将铬渣中的Cr6+还原为Cr3+，使铬渣解毒。解毒后的铬渣可用作水泥添加物或制砖。
除上述各方法外，从废酸中提取稀有金属，用废酸浸取钛铁矿还原焙烧物制取质量分数93%以上的人造金红石，以及制备其他的一些硫酸盐也有一定意义。
2 发展建议
2.1 可持续发展战略——节约资源
随着中国高品位钛精矿矿源的日益匮乏，能源、原辅材料涨价的连锁反应，钛白粉行业要提高资源的综合利用水平，加强行业战略联盟，整合钛矿资源，加快与国外的合作就显得十分重要。钛矿产业要加强钛矿资源的管理，努力提高质量，降低成本，提高资源产出率。要加快酸溶性钛渣和高钛渣的综合利用开发进程。
2.2 改革生产工艺，加强环境治理
钛白粉企业按照可持续发展及循环经济的要求，实施清洁化生产也很关键。首先，必须树立环保治理的新理念，变末端治理为全过程清洁生产；其次，要以环保指标为尺度，淘汰一批落后企业；第三，从战略高度考虑，要加大环保投资，完善环保设施。此外，生产企业的治理重点应放在对废副产物20%(质量分数)硫酸的治理和综合利用上。从工艺上着手缩减“三废”是积极有效的措施。最根本的途径是改变矿源结构，采用酸溶性的高钛渣代替低品位的钛精矿。使用酸溶性高钛渣具有降低酸耗、不产生硫酸亚铁副产物、可缩短工艺流程、提高收率和减少能耗等优点，从源头上解决了“三废”的排放。
2.3 提高废酸治理的资源化程度
将废酸转变成协作利用厂的原辅料，如废酸还原解毒铬渣。此工艺可使废酸得到最充分的利用，不仅用其酸，还用酸中的Fe2+。
3 结束语
只有采取切实可行的发展战略，不断提高工艺和装备水平，扩大生产规模，提高产品质量，切实解决“三废”污染问题，中国的钛白生产才能得到进一步发展。
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