鈦白粉廠酸解泥渣水洗處理技術(shù)實驗研究

摘 要：為研究水洗法消除鈦白粉廠酸解泥渣腐蝕性的可行性，以攀鋼鈦業(yè)鈦白粉廠酸解泥渣為研究對象，依據(jù)國家危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)對水洗后的酸解泥渣進(jìn)行分析。實驗結(jié)果表明：水洗法可以有效解決酸解泥渣腐蝕性問題并可降低其浸出毒性，用該方法來處理鈦白粉廠酸解泥渣是可行的，通過洗滌后可由危險廢物轉(zhuǎn)為一般工業(yè)固體廢物管理。

關(guān)鍵詞：鈦白粉；硫酸法；酸解泥渣；水洗法

引言

攀鋼鈦業(yè)公司以攀枝花當(dāng)?shù)氐拟伨V為原材料，采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，目前生產(chǎn)線規(guī)模為2萬噸/年，酸解泥渣產(chǎn)生量每年4000噸左右（危險類別為HW34，代碼為261-056-34）。文章通過水洗實驗確定是否能消除其腐蝕性及毒性兩大特性，該研究對于完善鈦白粉行業(yè)的酸解泥渣污染治理及降低環(huán)境風(fēng)險具有一定的參考價值。

1 酸解泥渣危險特性分析

首先從攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣抽取20組樣品進(jìn)行腐蝕性、浸出毒性和毒性物質(zhì)含量分析。經(jīng)危險廢物特性實驗分析，該單位酸解泥渣樣品不具有浸出毒性并且毒性物質(zhì)含量低于危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)，但具有一定的腐蝕性，主要危險特性在于泥渣表面含有部分游離硫酸，從而導(dǎo)致強(qiáng)酸性（腐蝕性）。

2 試驗材料及方法

針對酸解泥渣的危險特性，對酸解泥渣實施水洗方案并進(jìn)行實驗室小試，實驗方案與結(jié)果如下：

2.1 水洗對pH值的影響實驗

2.1.1 實驗方案設(shè)計

取100 g樣品（干基）置于燒杯中，按液固比為5/1加入純水，常溫下持續(xù)攪拌1h后減壓過濾，將固體部分按照GB5085.1-2007進(jìn)行pH檢驗，如果pH高于2.0，則水洗實驗結(jié)束，如pH仍低于2.0，則：

a.重新取100g樣品（干基）置于燒杯中，按液固比為5/1加入純水，常溫下持續(xù)攪拌1h后減壓過濾；

b.將固體部分置于燒杯中，加入與a.中相同量的純水，常溫下持續(xù)攪拌1 h后減壓過濾；

c.將固體部分按照《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 腐蝕性鑒別》（GB5085.1-2007）進(jìn)行pH檢驗。如果pH檢驗結(jié)果仍低于2.0，則繼續(xù)增加水洗次數(shù)。

2.1.2 實驗結(jié)果及分析

在上述實驗條件下，實驗室小試中水洗對鈦白粉酸解泥渣pH的影響效果如圖1所示。分析圖2可知，水洗能有效的降低酸解泥渣的腐蝕性，經(jīng)兩次洗滌后可將酸解泥渣的pH提高到2.0以上，從而不再具有GB5085.1-2007規(guī)定的腐蝕性危險特性。

圖1 pH隨水洗次數(shù)增加變化趨勢圖

2.2 水洗對樣品中重金屬元素的影響實驗

2.2.1 實驗方案設(shè)計

在水洗實驗室小試過程中，對洗滌用水及洗后酸解泥渣的危險特性進(jìn)行考察，由于攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣中毒性物質(zhì)含量遠(yuǎn)低于毒性物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)（GB 5085.6-2007），實驗室小試時洗滌用水為電阻率18.2 mΩ的高純水，不會引入毒性物質(zhì)。同時洗滌后廢物樣品干重變化不大，因此水洗不會對固體廢物量有較大影響，不會導(dǎo)致毒性物質(zhì)含量大幅提高，故實驗中僅考察洗滌后廢物的浸出毒性。

2.2.2 實驗結(jié)果及分析

實驗結(jié)果如表1所示，部分重金屬浸出毒性隨水洗次數(shù)增加的變化趨勢如圖2所示。

表1 水洗過程中的浸出毒性（單位：mg/L）

注：“水”指洗滌后水中重金屬濃度；“固”指該次洗滌完成后，固體部分的浸出毒性；“限值”指GB5085.3-2007中的限值；“0.0002L”指檢出限為0.0002mg/L，實際樣品中的濃度低于0.0002mg/L。

圖2 部分重金屬浸出毒性隨水洗次數(shù)增加變化趨勢圖

分析圖2可知，酸解泥渣中重金屬的浸出毒性隨水洗次數(shù)的增加呈降低趨勢，這是由于酸解泥渣本身含有游離硫酸，導(dǎo)致洗滌用水呈酸性。在酸性條件下，有助于毒性物質(zhì)洗出，從而降低了泥渣的浸出毒性。

2.3 水洗處理方案的可行性分析

水洗法能夠有效的提高pH值和降低重金屬的浸出毒物。根據(jù)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則》（GB5085.7-2007）第六條“危險廢物處理后判定規(guī)則”中的6.2規(guī)定“僅具有腐蝕性、易燃性或反應(yīng)性的危險廢物處理后，經(jīng)GB5085.1、GB5085.4和GB5085.5鑒別不再具有危險特性的，不屬于危險廢物”，由前述內(nèi)容可知，攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣屬于僅具有腐蝕性的危險廢物，在充分水洗處理后，不再具有危險特性，符合該條規(guī)定。綜合考慮酸解泥渣的成分、特性和實驗室小試結(jié)果，攀鋼鈦業(yè)公司擬采用的水洗處理技術(shù)基本可行。

但是在研究過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，需在處理技術(shù)實際應(yīng)用中進(jìn)一步考慮：為確保洗滌效果達(dá)到要求，實際工藝過程中應(yīng)對洗滌方式、用水量、洗滌時間、洗滌次數(shù)等條件進(jìn)行充分優(yōu)化；由于洗滌污水中含有一定量的Cr、Ni、Cu、As等重金屬，按照相關(guān)規(guī)定應(yīng)在車間位置排口處建設(shè)重金屬處理設(shè)施，不宜將洗滌廢水直接排至污水處理廠處理。

3 結(jié)束語

文章在實驗的基礎(chǔ)上，對水洗法處理硫酸法生產(chǎn)鈦白粉過程中酸解泥渣的可行性進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：攀鋼鈦業(yè)公司以本地鈦精礦為原料生產(chǎn)鈦白粉過程中產(chǎn)生的酸解泥渣主要的危險特性為強(qiáng)酸性（腐蝕性）。通過水洗技術(shù)可以有效的提高酸解泥渣的pH值和降低重金屬的浸出毒物，并且水洗次數(shù)越多變化越明顯，到達(dá)一定次數(shù)，參數(shù)變化趨于平緩。采用水洗處理方案來處理酸解泥渣是可行的，對鈦白行業(yè)酸解泥渣處理提供一定的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧捷.鈦白粉硫酸法與氯化法清潔生產(chǎn)比較[J].中國涂料工業(yè)雜志，2011， 26（12）： 14-16.

[2]GB5085.1-2007危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-腐蝕性鑒別[S].

[3]GB5085.7-2007危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-通則[S].

作者簡介：曹海波（1977.4-），男，大學(xué)，工程師。endprint

摘 要：為研究水洗法消除鈦白粉廠酸解泥渣腐蝕性的可行性，以攀鋼鈦業(yè)鈦白粉廠酸解泥渣為研究對象，依據(jù)國家危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)對水洗后的酸解泥渣進(jìn)行分析。實驗結(jié)果表明：水洗法可以有效解決酸解泥渣腐蝕性問題并可降低其浸出毒性，用該方法來處理鈦白粉廠酸解泥渣是可行的，通過洗滌后可由危險廢物轉(zhuǎn)為一般工業(yè)固體廢物管理。

關(guān)鍵詞：鈦白粉；硫酸法；酸解泥渣；水洗法

引言

攀鋼鈦業(yè)公司以攀枝花當(dāng)?shù)氐拟伨V為原材料，采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，目前生產(chǎn)線規(guī)模為2萬噸/年，酸解泥渣產(chǎn)生量每年4000噸左右（危險類別為HW34，代碼為261-056-34）。文章通過水洗實驗確定是否能消除其腐蝕性及毒性兩大特性，該研究對于完善鈦白粉行業(yè)的酸解泥渣污染治理及降低環(huán)境風(fēng)險具有一定的參考價值。

1 酸解泥渣危險特性分析

首先從攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣抽取20組樣品進(jìn)行腐蝕性、浸出毒性和毒性物質(zhì)含量分析。經(jīng)危險廢物特性實驗分析，該單位酸解泥渣樣品不具有浸出毒性并且毒性物質(zhì)含量低于危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)，但具有一定的腐蝕性，主要危險特性在于泥渣表面含有部分游離硫酸，從而導(dǎo)致強(qiáng)酸性（腐蝕性）。

2 試驗材料及方法

針對酸解泥渣的危險特性，對酸解泥渣實施水洗方案并進(jìn)行實驗室小試，實驗方案與結(jié)果如下：

2.1 水洗對pH值的影響實驗

2.1.1 實驗方案設(shè)計

取100 g樣品（干基）置于燒杯中，按液固比為5/1加入純水，常溫下持續(xù)攪拌1h后減壓過濾，將固體部分按照GB5085.1-2007進(jìn)行pH檢驗，如果pH高于2.0，則水洗實驗結(jié)束，如pH仍低于2.0，則：

a.重新取100g樣品（干基）置于燒杯中，按液固比為5/1加入純水，常溫下持續(xù)攪拌1h后減壓過濾；

b.將固體部分置于燒杯中，加入與a.中相同量的純水，常溫下持續(xù)攪拌1 h后減壓過濾；

c.將固體部分按照《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 腐蝕性鑒別》（GB5085.1-2007）進(jìn)行pH檢驗。如果pH檢驗結(jié)果仍低于2.0，則繼續(xù)增加水洗次數(shù)。

2.1.2 實驗結(jié)果及分析

在上述實驗條件下，實驗室小試中水洗對鈦白粉酸解泥渣pH的影響效果如圖1所示。分析圖2可知，水洗能有效的降低酸解泥渣的腐蝕性，經(jīng)兩次洗滌后可將酸解泥渣的pH提高到2.0以上，從而不再具有GB5085.1-2007規(guī)定的腐蝕性危險特性。

圖1 pH隨水洗次數(shù)增加變化趨勢圖

2.2 水洗對樣品中重金屬元素的影響實驗

2.2.1 實驗方案設(shè)計

在水洗實驗室小試過程中，對洗滌用水及洗后酸解泥渣的危險特性進(jìn)行考察，由于攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣中毒性物質(zhì)含量遠(yuǎn)低于毒性物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)（GB 5085.6-2007），實驗室小試時洗滌用水為電阻率18.2 mΩ的高純水，不會引入毒性物質(zhì)。同時洗滌后廢物樣品干重變化不大，因此水洗不會對固體廢物量有較大影響，不會導(dǎo)致毒性物質(zhì)含量大幅提高，故實驗中僅考察洗滌后廢物的浸出毒性。

2.2.2 實驗結(jié)果及分析

實驗結(jié)果如表1所示，部分重金屬浸出毒性隨水洗次數(shù)增加的變化趨勢如圖2所示。

表1 水洗過程中的浸出毒性（單位：mg/L）

注：“水”指洗滌后水中重金屬濃度；“固”指該次洗滌完成后，固體部分的浸出毒性；“限值”指GB5085.3-2007中的限值；“0.0002L”指檢出限為0.0002mg/L，實際樣品中的濃度低于0.0002mg/L。

圖2 部分重金屬浸出毒性隨水洗次數(shù)增加變化趨勢圖

分析圖2可知，酸解泥渣中重金屬的浸出毒性隨水洗次數(shù)的增加呈降低趨勢，這是由于酸解泥渣本身含有游離硫酸，導(dǎo)致洗滌用水呈酸性。在酸性條件下，有助于毒性物質(zhì)洗出，從而降低了泥渣的浸出毒性。

2.3 水洗處理方案的可行性分析

水洗法能夠有效的提高pH值和降低重金屬的浸出毒物。根據(jù)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則》（GB5085.7-2007）第六條“危險廢物處理后判定規(guī)則”中的6.2規(guī)定“僅具有腐蝕性、易燃性或反應(yīng)性的危險廢物處理后，經(jīng)GB5085.1、GB5085.4和GB5085.5鑒別不再具有危險特性的，不屬于危險廢物”，由前述內(nèi)容可知，攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣屬于僅具有腐蝕性的危險廢物，在充分水洗處理后，不再具有危險特性，符合該條規(guī)定。綜合考慮酸解泥渣的成分、特性和實驗室小試結(jié)果，攀鋼鈦業(yè)公司擬采用的水洗處理技術(shù)基本可行。

但是在研究過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，需在處理技術(shù)實際應(yīng)用中進(jìn)一步考慮：為確保洗滌效果達(dá)到要求，實際工藝過程中應(yīng)對洗滌方式、用水量、洗滌時間、洗滌次數(shù)等條件進(jìn)行充分優(yōu)化；由于洗滌污水中含有一定量的Cr、Ni、Cu、As等重金屬，按照相關(guān)規(guī)定應(yīng)在車間位置排口處建設(shè)重金屬處理設(shè)施，不宜將洗滌廢水直接排至污水處理廠處理。

3 結(jié)束語

文章在實驗的基礎(chǔ)上，對水洗法處理硫酸法生產(chǎn)鈦白粉過程中酸解泥渣的可行性進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：攀鋼鈦業(yè)公司以本地鈦精礦為原料生產(chǎn)鈦白粉過程中產(chǎn)生的酸解泥渣主要的危險特性為強(qiáng)酸性（腐蝕性）。通過水洗技術(shù)可以有效的提高酸解泥渣的pH值和降低重金屬的浸出毒物，并且水洗次數(shù)越多變化越明顯，到達(dá)一定次數(shù)，參數(shù)變化趨于平緩。采用水洗處理方案來處理酸解泥渣是可行的，對鈦白行業(yè)酸解泥渣處理提供一定的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧捷.鈦白粉硫酸法與氯化法清潔生產(chǎn)比較[J].中國涂料工業(yè)雜志，2011， 26（12）： 14-16.

[2]GB5085.1-2007危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-腐蝕性鑒別[S].

[3]GB5085.7-2007危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-通則[S].

作者簡介：曹海波（1977.4-），男，大學(xué)，工程師。endprint

摘 要：為研究水洗法消除鈦白粉廠酸解泥渣腐蝕性的可行性，以攀鋼鈦業(yè)鈦白粉廠酸解泥渣為研究對象，依據(jù)國家危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)對水洗后的酸解泥渣進(jìn)行分析。實驗結(jié)果表明：水洗法可以有效解決酸解泥渣腐蝕性問題并可降低其浸出毒性，用該方法來處理鈦白粉廠酸解泥渣是可行的，通過洗滌后可由危險廢物轉(zhuǎn)為一般工業(yè)固體廢物管理。

關(guān)鍵詞：鈦白粉；硫酸法；酸解泥渣；水洗法

引言

攀鋼鈦業(yè)公司以攀枝花當(dāng)?shù)氐拟伨V為原材料，采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，目前生產(chǎn)線規(guī)模為2萬噸/年，酸解泥渣產(chǎn)生量每年4000噸左右（危險類別為HW34，代碼為261-056-34）。文章通過水洗實驗確定是否能消除其腐蝕性及毒性兩大特性，該研究對于完善鈦白粉行業(yè)的酸解泥渣污染治理及降低環(huán)境風(fēng)險具有一定的參考價值。

1 酸解泥渣危險特性分析

首先從攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣抽取20組樣品進(jìn)行腐蝕性、浸出毒性和毒性物質(zhì)含量分析。經(jīng)危險廢物特性實驗分析，該單位酸解泥渣樣品不具有浸出毒性并且毒性物質(zhì)含量低于危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)，但具有一定的腐蝕性，主要危險特性在于泥渣表面含有部分游離硫酸，從而導(dǎo)致強(qiáng)酸性（腐蝕性）。

2 試驗材料及方法

針對酸解泥渣的危險特性，對酸解泥渣實施水洗方案并進(jìn)行實驗室小試，實驗方案與結(jié)果如下：

2.1 水洗對pH值的影響實驗

2.1.1 實驗方案設(shè)計

取100 g樣品（干基）置于燒杯中，按液固比為5/1加入純水，常溫下持續(xù)攪拌1h后減壓過濾，將固體部分按照GB5085.1-2007進(jìn)行pH檢驗，如果pH高于2.0，則水洗實驗結(jié)束，如pH仍低于2.0，則：

a.重新取100g樣品（干基）置于燒杯中，按液固比為5/1加入純水，常溫下持續(xù)攪拌1h后減壓過濾；

b.將固體部分置于燒杯中，加入與a.中相同量的純水，常溫下持續(xù)攪拌1 h后減壓過濾；

c.將固體部分按照《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 腐蝕性鑒別》（GB5085.1-2007）進(jìn)行pH檢驗。如果pH檢驗結(jié)果仍低于2.0，則繼續(xù)增加水洗次數(shù)。

2.1.2 實驗結(jié)果及分析

在上述實驗條件下，實驗室小試中水洗對鈦白粉酸解泥渣pH的影響效果如圖1所示。分析圖2可知，水洗能有效的降低酸解泥渣的腐蝕性，經(jīng)兩次洗滌后可將酸解泥渣的pH提高到2.0以上，從而不再具有GB5085.1-2007規(guī)定的腐蝕性危險特性。

圖1 pH隨水洗次數(shù)增加變化趨勢圖

2.2 水洗對樣品中重金屬元素的影響實驗

2.2.1 實驗方案設(shè)計

在水洗實驗室小試過程中，對洗滌用水及洗后酸解泥渣的危險特性進(jìn)行考察，由于攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣中毒性物質(zhì)含量遠(yuǎn)低于毒性物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)（GB 5085.6-2007），實驗室小試時洗滌用水為電阻率18.2 mΩ的高純水，不會引入毒性物質(zhì)。同時洗滌后廢物樣品干重變化不大，因此水洗不會對固體廢物量有較大影響，不會導(dǎo)致毒性物質(zhì)含量大幅提高，故實驗中僅考察洗滌后廢物的浸出毒性。

2.2.2 實驗結(jié)果及分析

實驗結(jié)果如表1所示，部分重金屬浸出毒性隨水洗次數(shù)增加的變化趨勢如圖2所示。

表1 水洗過程中的浸出毒性（單位：mg/L）

注：“水”指洗滌后水中重金屬濃度；“固”指該次洗滌完成后，固體部分的浸出毒性；“限值”指GB5085.3-2007中的限值；“0.0002L”指檢出限為0.0002mg/L，實際樣品中的濃度低于0.0002mg/L。

圖2 部分重金屬浸出毒性隨水洗次數(shù)增加變化趨勢圖

分析圖2可知，酸解泥渣中重金屬的浸出毒性隨水洗次數(shù)的增加呈降低趨勢，這是由于酸解泥渣本身含有游離硫酸，導(dǎo)致洗滌用水呈酸性。在酸性條件下，有助于毒性物質(zhì)洗出，從而降低了泥渣的浸出毒性。

2.3 水洗處理方案的可行性分析

水洗法能夠有效的提高pH值和降低重金屬的浸出毒物。根據(jù)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則》（GB5085.7-2007）第六條“危險廢物處理后判定規(guī)則”中的6.2規(guī)定“僅具有腐蝕性、易燃性或反應(yīng)性的危險廢物處理后，經(jīng)GB5085.1、GB5085.4和GB5085.5鑒別不再具有危險特性的，不屬于危險廢物”，由前述內(nèi)容可知，攀鋼鈦業(yè)公司酸解泥渣屬于僅具有腐蝕性的危險廢物，在充分水洗處理后，不再具有危險特性，符合該條規(guī)定。綜合考慮酸解泥渣的成分、特性和實驗室小試結(jié)果，攀鋼鈦業(yè)公司擬采用的水洗處理技術(shù)基本可行。

但是在研究過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，需在處理技術(shù)實際應(yīng)用中進(jìn)一步考慮：為確保洗滌效果達(dá)到要求，實際工藝過程中應(yīng)對洗滌方式、用水量、洗滌時間、洗滌次數(shù)等條件進(jìn)行充分優(yōu)化；由于洗滌污水中含有一定量的Cr、Ni、Cu、As等重金屬，按照相關(guān)規(guī)定應(yīng)在車間位置排口處建設(shè)重金屬處理設(shè)施，不宜將洗滌廢水直接排至污水處理廠處理。

3 結(jié)束語

文章在實驗的基礎(chǔ)上，對水洗法處理硫酸法生產(chǎn)鈦白粉過程中酸解泥渣的可行性進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：攀鋼鈦業(yè)公司以本地鈦精礦為原料生產(chǎn)鈦白粉過程中產(chǎn)生的酸解泥渣主要的危險特性為強(qiáng)酸性（腐蝕性）。通過水洗技術(shù)可以有效的提高酸解泥渣的pH值和降低重金屬的浸出毒物，并且水洗次數(shù)越多變化越明顯，到達(dá)一定次數(shù)，參數(shù)變化趨于平緩。采用水洗處理方案來處理酸解泥渣是可行的，對鈦白行業(yè)酸解泥渣處理提供一定的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧捷.鈦白粉硫酸法與氯化法清潔生產(chǎn)比較[J].中國涂料工業(yè)雜志，2011， 26（12）： 14-16.

[2]GB5085.1-2007危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-腐蝕性鑒別[S].

[3]GB5085.7-2007危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-通則[S].

作者簡介：曹海波（1977.4-），男，大學(xué)，工程師。endprint