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氯化法钛白副产物资源化利用研究

董林辉 喻经纶 范浩 朱文渊 李风亭 伏振宇

董林辉, 喻经纶, 范浩, 朱文渊, 李风亭, 伏振宇. 氯化法钛白副产物资源化利用研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(3): 99-104. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.015
引用本文: 董林辉, 喻经纶, 范浩, 朱文渊, 李风亭, 伏振宇. 氯化法钛白副产物资源化利用研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(3): 99-104. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.015
Dong Linhui, Yu Jinglun, Fan Hao, Zhu Wenyuan, Li Fengting, Fu Zhenyu. Study on resource utilization of by-products of chloride titanium dioxide[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(3): 99-104. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.015
Citation: Dong Linhui, Yu Jinglun, Fan Hao, Zhu Wenyuan, Li Fengting, Fu Zhenyu. Study on resource utilization of by-products of chloride titanium dioxide[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(3): 99-104. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.015

氯化法钛白副产物资源化利用研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.015
基金项目: 深圳市重大技术攻关项目(重20170491)
详细信息
    作者简介:

    董林辉(1985—),男,湖北应城人,本科,深圳市高层次人才,主要从事副产物资源化利用研究,高效水处理药剂开发、生产工艺优化及应用研究,E-mail:donglinhuibskl@126.com;

    通讯作者:

    伏振宇(1987— ),男,博士,主要从事新型高效水处理药剂和材料研发,E-mail:13510861290@163.com

  • 中图分类号: TF823,X757

Study on resource utilization of by-products of chloride titanium dioxide

  • 摘要: 以氯化法钛白粉生产过程中的副产物废盐酸和氯化尾气吸收液、工业氢氧化铝和七水硫酸亚铁为原料, 在双氧水催化氧化条件下, 制备得到一系列新型无机高分子混凝剂聚合氯化硫酸铝铁(PAFCS),其外观为红褐色透明液体, 体积密度1.39~1.43 g/cm3, 全铁与三氧化二铝(TFe+Al2O3)总含量≥10.5%, 可以用作水处理用混凝剂。与市售混凝剂相比,制备所得聚氯化硫酸铝铁对高化学需氧量(COD)的垃圾渗滤液生化尾水有较好的处理效果, COD去除率达到68.51%, 优于传统混凝剂聚合硫酸铁。高效聚合氯化硫酸铝铁的制备为我国氯化法钛白粉生产工艺中副产物的资源化利用提供了解决思路和可行方法。
  • 图  1  氯化法钛白生产工艺流程

    Figure  1.  Process diagram of TiO2 pigment production by chlorination process

    图  2  PAFCS制备工艺流程

    Figure  2.  Process diagram of PAFCS preparation

    图  3  不同n(Fe)∶n(Al2O3)对混凝效果的影响

    Figure  3.  Effect of different n(Fe)∶n(Al2O3)on coagulation

    图  4  pH值对混凝效果的影响

    Figure  4.  Effect of pH on coagulation

    图  5  混凝剂对印染生化尾水的去除效果

    Figure  5.  Removal efficiency of coagulant on printing and dyeing biochemical tail water

    图  6  混凝剂对造纸生化尾水去除效果

    Figure  6.  Removal efficiency of coagulant on paper-making biochemical tail water

    表  1  不同类型PAFCS的物料组成

    Table  1.   Material compositions of different types of PAFCS

    编号n(Fe):n(Al2O3配比/ g
    废盐酸氢氧化铝氯化尾气吸收液七水硫酸亚铁双氧水
    P-1 6∶1 102 8 48 162 62
    P-2 4∶1 82 8 32 108 41
    P-3 2∶1 62 8 16 54 20
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    表  2  不同类型PAFCS的性能参数

    Table  2.   Performance parameters of the different types of PAFCS

    序号n(Fe)∶n(Al2O3全铁含量/%Al2O3含量/%密度/ (g·cm−3)盐基度/%pH值(1%水溶液)
    P-1 6∶1 8.77 1.48 1.43 11.21 2.57
    P-2 4∶1 8.19 2.08 1.42 14.81 2.89
    P-3 2∶1 6.82 3.46 1.39 15.62 3.12
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    表  3  自制PAFCS与市售聚合硫酸铁混凝剂处理垃圾渗滤液的效果试验

    Table  3.   Treatment of landfill leachate with PAFCS and commercial polyferric sulfate coagulant

    投加量/(mg·L−1聚氯化硫酸铝铁(P-3)聚合硫酸铁(P-0)
    出水COD/(mg·L−1出水COD去除率/ %出水COD/(mg·L−1出水COD去除率/ %
    2 000 469.1 51.83 543.9 43.99
    2200 449.2 53.93 506.5 47.91
    2400 429.2 56.02 467.4 52.01
    2600 310.2 68.51 474.4 51.28
    2800 365.8 62.68 470.0 51.74
    3000 406.6 58.39 491.4 49.19
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  • [1] Liu Jun. Development status and future of titanium dioxide[J]. Jiangsu Salt Science & Technology, 2019,46(4):3−4. (刘军. 钛白粉发展现状与未来[J]. 现代盐化工, 2019,46(4):3−4. doi: 10.3969/j.issn.1005-880X.2019.04.002
    [2] Gupta S M, Tripathi M. A review of TiO2 nanoparticles[J]. Chinese Science Bulletin, 2011,56(16):1639. doi: 10.1007/s11434-011-4476-1
    [3] Liu Guangrong, Zhou Gaoming, Liu Xianghai, et al. Current situation and prospect of China’s titanium dioxide production in 2018[J]. Ferro-Alloys, 2019,50(4):45−48. (刘光蓉, 周高明, 刘祥海, 等. 2018年我国钛白粉生产现状及展望[J]. 铁合金, 2019,50(4):45−48.
    [4] Bi Sheng. Status and development of titanium dioxide industry in 2019[J]. Iron Steel Vanadium Titanium, 2019,40(4):1−3. (毕胜. 2019年中国钛白粉工业状况及发展趋势[J]. 钢铁钒钛, 2019,40(4):1−3. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2019.04.001
    [5] Ma Yanping, Liu Hongxing, He Benliu, et al. Research on production technology of titanium dioxide by chlorination[J]. Yunnan Chemical Technology, 2019,46(6):94−95, 98. (马艳萍, 刘红星, 和奔流, 等. 氯化法钛白粉的生产工艺探究[J]. 云南化工, 2019,46(6):94−95, 98.
    [6] Huang Songyi. A preliminary analysis of the comprehensive recycling utilization of the chlorination residue in the production of titanium dioxide by chlorination process[J]. Mechanical & Electrical Engineering Technology, 2019,48(8):180−182. (黄宋义. 浅谈氯化法钛白粉生产过程产生的氯化渣资源化综合利用[J]. 机电工程技术, 2019,48(8):180−182. doi: 10.3969/j.issn.1009-9492.2019.08.066
    [7] Wu Hongji, Qu Shuling. The current status and prospects of titanium dioxide by chlorination process[J]. China Paint, 1996,(6):28−31. (吴鸿基, 屈树岭. 我国氯化法钛白的现状和前景[J]. 中国涂料, 1996,(6):28−31.
    [8] ZQUEZ G M J, BOL VAR J P, GARCIA-TENORIO R, et al. A review of the production cycle of titanium dioxide pigment[J]. Materials Sciences and Applications, 2014,5(7):441−458. doi: 10.4236/msa.2014.57048
    [9] Dong Linhui, Li Yang, Zhou Xuefang, et al. Preparation of poly ferric-aluminous-sulphate(PAFS) and its performance in phosphorous removal[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2019,51(5):57−60. (董林辉, 李杨, 周雪芳, 等. 聚合硫酸铁铝的制备及除磷性能研究[J]. 无机盐工业, 2019,51(5):57−60.
    [10] Zhang Zhi, Zhang Chao, Li Miao, et al. Preparation and stability mechanism of polyaluminum ferric sulfatochloride[J]. Ion Exchange and Adsorption, 2015,31(3):260−271. (张智, 张超, 李淼, 等. 聚合硫酸氯化铝铁合成及稳定性机理研究[J]. 离子交换与吸附, 2015,31(3):260−271.
    [11] Li Mingyu, Pan Qian, Wang Liyan, et al. Removal algae with different coagulants from micro-polluted water in Liuxi River[J]. China Environmental Science, 2010,(11):46−51. (李明玉, 潘倩, 王丽燕, 等. 不同混凝剂对流溪河水源水中藻类去除的对比[J]. 中国环境科学, 2010,(11):46−51.
    [12] Zhu G, Zheng H, Chen W, et al. Preparation of a composite coagulant: Polymeric aluminum ferric sulfate (PAFS) for wastewater treatment[J]. Desalination, 2012,(285):315−323.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-05
  • 刊出日期:  2021-06-10

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