3.4 尾气的利用
（温度高） 喷淋装置 利用尾气余热 废 气 高能量的水 得到高能量的蒸汽
用二次洗水喷淋 闭 加 热 路 回用到酸解时 循 所用的蒸汽 环
用作一次水洗
3.5 硫酸亚铁的综合利用
硫酸亚铁是酸解法生产钛白粉的主要副产品，其产量很大，产品价值低，工厂处理起来也很麻烦，故需对其综合利用，综合利用主要有以下方法： (1) 直接销售给不作二次深加工的用户
a 给合成氨厂作为制取铁触媒的原料; b 作化肥; c工业水处理剂; d混凝土添加剂及饲料添加剂等
(2) 用于制造聚合硫酸铁净水剂 (3) 生产一水硫酸亚铁 (4) 铁系颜料
(5) 硫酸亚铁用于生产硫酸 (6) 制造磁性氧化铁
3.6 废酸的综合利用
酸解法生产钛白粉产生的废酸主要可通过以下几个方式利用：
(1) 制绿矾：废酸中已经含有一定量的硫酸亚铁，再加入铁屑，让其与废酸作用生成新的硫酸亚铁一起经冷冻，结晶，分离而得到绿矾晶体或将废酸先供钢厂和电镀厂作酸洗钢材除锈，然后再制绿矾。 (2) 供浸取钛铁矿制人造金红石之用。 (3) 返回作钛白粉生产的稀释水和浸处水之用。
(4) 将废酸浓缩，然后返回用于钛铁矿的酸解或供酸洗钢材除锈之用。
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3.7 废渣的处理
钛白装置沉降工序排出的泥渣、控制过滤工序产生的滤渣和可运至专用渣场进行集中堆放。硫酸法生产钛白粉的最主要原料是钛铁矿及硫酸。硫酸法生产钛白粉所产生的废渣基本上是未反应的钛铁矿粉，该渣经过沉降过滤后，钛液回收返回酸解工序，废渣送往渣场堆放。冷冻结晶后的过滤工序排出的大量的硫酸亚铁，外销。
四 物料及能量衡算
根据国务院公布正常放假时间：劳动节3天、国庆节7天、春节7天、端午节1天、中秋1天、清明1天、元旦1天，工厂设备维护时间共55天，正常上
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班时间：310天/年
本设计为年产十万吨，工作分为三班倒，每班一批，平均每批可生产约107.5吨钛白粉。
4.1钛铁矿组成
表4-1钛铁矿组成表(%,质量百分比)
TiO2 47 FeO 34.27 Fe2O3 5.85 MnO 0.65 MgO 6.12 SiO2 0.8 Al2O3 0.8 CaO 0.75 其它 3.76 4.2工艺条件控制参数
表4-2 工艺条件控制参数表
工艺条件控制项目 酸(以100%H2SO4计)矿比 酸解率为 稀释前硫酸浓度 稀释后硫酸浓度 氧化锑(98 %Sb2O3)加量 硫化亚铁(FeS﹥70 %)加量 铁屑(Fe﹥85 %)加量 废酸浓度 钛液组成 工艺参数 1.0:1.60 97 % 98 % 86 % 为矿粉量的0.2 % 为矿粉量的0.4 % 为矿粉量的3 % 8 % TiO2浓度为150 g/L，三价钛离子含量为3 g/L，稳定性≥400 总收率 85 %
4.3.物料计算
4.3.1钛铁矿计算
根据表1所示在此原料的基础上以表2的工艺参数来计算生产每一批次107.5吨钛白粉来计算。每批次生产107.5吨钛白粉在理论上需要原矿中的TiO2中含有107.5吨。故理论需矿量= 107.5/47 % = 228.72t，实际需求269t。
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4.3.2酸量计算
酸解阶段反应所需的含86%的硫酸是将含98%的浓硫酸与含8%的废酸所稀释而成。生产1批钛白粉需要100 %硫酸269t×1.6＝430.5t。故生产一批次钛白粉需要含86%的硫酸500.6t。
假定：98 %浓硫酸用量为G浓 kg，8 %废酸用量为G废 kg，则：
98%G浓＋8 %G废=430.5 t
G浓 + G废 =500.6 t 联立上述方程可以解得G浓=443.8t，G废=66.8t。
4.3.3 沉降过程物料衡算
（1） 以生产一批次107.5t钛白粉来计算，沉降物料平衡如下 表4-3 酸解罐的物料平衡表 进料 物质 钛铁矿粉 H2SO4 (以 H2O Sb2O3 合计 770 质量t 269 430.6 70 0.5 物质 硫酸盐 H2SO4 (以100 %H2O 残渣 水蒸气 合计 出料 质量t 535.1 57.2 3.1 24.2 141.8 761.4 注：综合各种误差，可认为酸解反应进出料守恒
表4-4 浸取还原的物料平衡表
进料 物质 固相物 自来水 废酸 残渣
出料 质量 t 535.1 686.1 57.2 24.2 30
物质 TiOSO4 Ti2(SO4)3 FeSO4 CaSO4 质量 t 238.6 9.8 237.5 4.75 废水 铁屑 合计 3.1 9.3 1315 MgSO4 Al2(SO4)3 Sb2(SO4)3 H2O H2SO4 残渣 合计 47.9 7.2 1.0 692.6 52.3 20.9 1312.6 4.3.4沉降过程的计算
絮凝剂硫化铁与硫酸反应时：FeS+ H2SO4→FeSO4＋H2S↑ m硫酸=(269×97%×0.4%×98)/88＝1.16 t
m硫酸亚铁=(269×97%×0.4%×152)/88＝1.63t m硫化氢=0.41t
以下列反应式计算需要的硫化氢的量： Sb2(SO4)3 + 3H2S→Sb2S3↓+ 3H2SO4
m硫化氢(1)=(1.0×34×3)/532=0.19 t
多余的硫化氢量为： m硫化氢－m硫化氢(1)=0.41-0.19＝0.22t FeS的残渣=269×0.4 %×3 %=0.0322t
由于絮凝剂不参与化学反应，只起絮凝的物理作用，它的量前后不发生变化。反应会有部分部分硫化亚铁进入残渣。
故在出料中硫酸量为52.3-1.16+0.51=51.65t 残渣量为547.7+1.63-0.19=549.14t
表4-5 沉降过程的物料平衡表
进料 物质 质量t 硫酸盐 水 硫酸 残渣 硫化亚铁 合计 547.7 692.6 52.3 20.9 1.07 1314.57 硫酸 硫酸盐 逸出硫化氢 残渣+硫化梯 水 合计 出料 物质 质量t 51.65 549.14 0.22 20.93 692.6 1314.54
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