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钛白硫酸衡算
以1t钛白粉成品为衡算基准,对酸解罐每罐物料中的TiO2、Fe、H2SO4做物料衡算:
1、以钛白粉收率为82.5%计,则每生产1t钛白粉需要钛矿质量
P=1/(82.5%×46.8%)=2.59t
钛矿现有指标为:
TiO2
FeO
Fe2O3
含量
46.8%
36%
6.8%
分子量
80
72
160
则其中含
TiO2 M1=2.59×46.8%=1.21t
Fe W1=2.59×36%×56/72+2.59×6.8%×56×2/160=0.85t
2、酸解罐每罐投矿24t,折合成品 24/2.59=9.27t
酸解罐每罐投92.5%酸20m3,比重1.826,则1t钛矿消耗酸(折100%)
Q1= 1.826×20×92.5% / 9.27=3.64t
3、酸解每罐回用浓废酸20m3,比重1.18,有效酸浓度20%,TiO2 浓度6g/L,即0.006t/m3,Fe2+的浓度取样分析约为30g/L即0.03t/m3
则每吨钛白粉回用废酸为 1.18×20/9.27=2.16t
其中:
TiO2 M2=0.006×20=0.01t
Fe W2=0.03×2.16=0.06t
H2SO4 Q2= 2.16×20%=0.43t
4、每吨钛白粉消耗铁粉0.12t,有效单质铁为85%,其余以Fe3O4 (分子量232)计,则总共含铁量
W3=0.12×85%+0.12×(1-85%)×56×3 / 232=0.04t=0.115t
酸解收率以92%计,则进入浓钛液中TiO2
M3=(M1 +M2)×92%=(1.21+0.01)×92%=1.12t
5、浓钛液中铁钛比Fe / TiO2=0.3,所以浓钛液中含
Fe W4=1.12×0.3=0.34t
6、酸解除铁过程中除铁量
W5=W1+W2+W3-W4=0.85+0.06+0.115-0.34=0.667t
Fe2+—— FeSO4 —— H2SO4
56 98
0.667 Q3
酸解除铁所消耗 H2SO4 Q3=0.665×98/56=1.17t
7、浓钛液水解率以95.5%计,则进入浓废酸中的 TiO2
M4=M3×(1-95.5%)=1.12×(1-95.5%)=0.05t
根据实际生产统计,生产1t钛白粉产生废酸5m3,其中含
H2SO4 Q4 =1.18×5×20%=1.18t
Fe W6=0.03×5=0.15t
Fe2+—— FeSO4 —— H2SO4
56 98
0.15 Q5
折合H2SO4
Q5=0.15×98/56=0.26t
8、产生浓废酸含
H2SO4 Q6=Q4 -Q2=1.18-0.43=0.75t
9、煅烧尾气含酸
根据唐振宁主编《钛白粉的生产与环境治理》一书中统计,每生产1t钛白粉产生尾气20000m3,其中SO3浓度为10g/m3,SO2浓度为0.3g/m3,则
SO3 —— H2SO4
80 98
20000×10=0.2t Q7
Q7=0.2×98/80=0.245
SO2 —— H2SO4
64 98
20000×0.3=0.006t Q8
Q8=0.006×98/80=0.048
煅烧尾气共排出H2SO4
Q9=Q7 + Q8=0.245+0.048=0.29t
10、钛白生产中每吨成品消耗硫酸4.1t,进入稀废酸中的
H2SO4 Q10 =4.1-Q3 -Q5-Q6-Q9=4.1-1.17-0.26-0.75-0.29=1.63t
以水解率95.5%,白段收率95%计,则进入废酸中的TiO2
M5=M3×95.5%×(1-95%)=1.12×95.5%×(1-95%)=0.053t
按照以上计算,以钛白厂月产2400吨、每天平均产量80吨计算,则每天产生的浓废酸量为:400 m3
其中酸
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