環境保護視域下的硫酸法鈦白清潔生產

申朝春，楊金珍

（河南佰利聯化學股份有限公司，河南 焦作 454191）

1 引言

我國硫酸法鈦白生產工藝，基本上都采用間歇酸解的方法。這種生產工藝在酸解、沉降、過濾、水解、漂洗、鹽處理、煅燒、粉碎等主要工序都有污染物產生，其污染物產生量大，帶來的環境污染問題十分嚴重，對廠區周圍環境質量會造成一定的影響。

2 環境污染治理現狀分析

2.1 廢氣處理

廢氣處理包括磨礦工序含塵尾氣、酸解尾氣和煅燒尾氣。通過治理，磨礦工序含塵尾氣通過袋式除塵器收塵之后，粉塵濃度可達50mg／m3以下，符合環保的要求，經煙囪排放，酸解尾氣在酸解罐經經多級水噴淋，又經填料堿洗塔洗滌，使處理后的氣體中SO2、酸霧可滿足環保排放標準要求，通過煙囪排放。煅燒尾氣經干法收集、洗滌、電霧處理，再通過引風機經堿洗塔處理，符合環保的要求，可以排放筒排放。

2.2 廢酸處理

硫酸法鈦白生產中，產生的廢硫酸也是寶貴的資源，因此，企業都加大了對廢酸的回收利用。生產企業根據規模不同，絕大部分采取濃縮技術返回鈦白系統供配酸之用。少數的或用于生產普通過磷酸鈣，或生產硫酸錳等產品，也有的經過石灰、電石渣中和、壓濾之后，以合格廢水形式達標排放，過濾的廢渣堆放處置。

2.3 廢水處理

硫酸法鈦白生產廢水量較大，通常每生產1t會產生酸度約2%的廢水60m3，主要由洗滌水、冷卻水以及清洗設備、操作場地的含酸廢水等組成，通過封閉循環系統，加入白云石、石灰石、電石渣、廢堿等堿性物質中和，過到環保要求后，再經深沉、濾清排放。同時，經壓濾產生的紅石膏濾餅，經自然曬干，可送水泥廠等作為工業輔料利用。

2.4 廢渣

硫酸法鈦白生產中產生的主要廢渣有酸解廢渣、FeSO4·H2O、濾后石膏、FeSO4·7H2O等。其中，酸解廢渣，主要成份是酸不溶性的鈦鐵礦和二氧化硅等物，對環境已無不良影響，目前尚無工業化利用的有效辦法，大多送至渣場填埋；FeSO4·H2O可用于硫鐵礦摻燒生產硫酸，既能處理廢酸濃縮產生的廢渣，還能產生可觀的經濟效益；廢渣石膏的處理方法是將石膏曬干，送水泥廠當作熟料添加劑；Fe－SO4·7H2O，即硫酸亞鐵又稱綠礬，是硫酸法鈦白生產中的主要副產品，可作為生產合成氨鐵觸媒的原料、化肥（鐵肥）土壤改良劑、工業水處理劑、飼料添加劑、作氧化鐵紅顏料等。

3 污染防治的主要問題

近些年來，隨著環境保護意識的提高，環境執法力度的加大，我國硫酸法鈦白生產企業加快了環境污染防治設施的完善步伐，也取得了比較好的污染防治效果，但還存在不少問題，主要表現在以下幾個方面。

（1）生產工藝落后，設備技術差。由于有些企業生產規模小，單位產品能耗高，廢棄物重復利用率低，使得污染物排放總量維持在較高水平。

（2）廢酸處理不夠徹底。有的企業沒有配套磷肥裝置，把濃廢酸當成副產品出售時，價值不大，也不便于運輸，而當成一般廢水處理時，處理成本既高又浪費資源。即使一些有配套磷肥裝置的企業，也是把磷肥生產當成副業來抓，當磷肥市場出現波動時，又不敢大量生產磷肥，因此，從行業來講，廢酸難以完全實現綜合利用。

（3）將酸解沉降廢渣填埋處理，可能對環境產生二次污染。

（4）酸性廢水成分復雜，較難處理。特別是廢水處理中產生的污泥，脫水難度大。

（5）污染防治設施運行費用高，除設備是一次性投入外，維護運行和保養費用，達到利潤的20%～30%，企業難以接受。同時，在管理方面也存在問題，比如環保法律法規的適用，生產企業的地理配置，環境容易等，導致了同樣的工藝，可能會出現不同的企業生成現狀，也在事實上造成了鈦白粉市場競爭的不公平性。

4 污染防治對策

我國絕大部分鈦礦資源具有酸溶性高的特點，現行鈦白粉企業在硫酸法應用上有較好的產業基礎，決定了鈦白粉生產工藝可能會在相當長的時期內仍會以硫酸法為主。國內外的經驗表明，只要實施清潔生產、深化污染防治、強化環境管理，硫酸法工藝生產鈦白粉面臨的環境污染問題是可以得到很好地解決的。

（1）依靠科技進步，實現“減量化”。要推行清潔生產，降低原輔材料消耗，減少污染物總量，是解決硫酸法生產鈦白粉環境污染問題的最佳路徑。

（2）積極開展綜合利用，實現“資源化”。比如，對于濃廢酸，最好是濃縮后返回酸解；將中和石膏渣，進行開發后，實行產品化，再次利用；對經過處理后的廢水可在不影響工藝的前提下作為系統補充水再次利用等等。

（3）深化污染治理，實現“無害化”。要實現“無害化”，首先要宣傳教育，提高全員環境保護意識。其次是要盡量選擇先進、經濟工藝，努力實現達標排放，并符合總量控制要求。

（4）合理布局，“以廢治廢”。在結構調整或者擴建改建中，最好是有意識地建立硫酸－鈦白粉－磷肥聯合企業，使各個環節產生的廢棄物作為原材料進入下一個生產環節，形成經濟產業的產業鏈，建立真正的循環經濟產業鏈技術體系。

5 結語

自2000年以來，我國鈦白粉行業朝大型化和規模化迅速發展。鈦白粉產量迅速增長。從2000年的0.29萬t增至2009年的105萬t，至2010年全國鈦白粉總產量達147萬t，鈦白粉行業迎來了發展的繁榮期。然而，由于我國鈦鐵礦品位低，雜質較多，礦源復雜，硫酸法鈦白生產中排出的廢棄物數量較多，一直因擾著企業的發展，加上國家不斷加大環保監察的力度，環保部門在企業排污口基本都安裝了在線監測系統，硫酸法鈦白的清潔生產已成為企業發展的根本方向。鈦白行業清潔生產，當前要結合實際，依據現有經驗和條件，實現資源的合理有效配置，徹底解決環境污染問題，增加產品的附加值，創造可觀的經濟效益。

［1］鄧 捷.鈦白粉應用手冊（修訂版）［M］.北京：化學工業出版社，2004.

［2］陳朝華，劉長河.鈦白粉生產及應用技術［M］.北京：化學工業出版社，2006.

［3］畢 勝.產能繼續擴大環保形勢嚴峻——中國鈦白工業現狀及“十一五”發展展望［J］.中國涂料，2006，21（7）：19～21.