ICS 13.030.20 CCS Z 05
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 6115—2022
生产二氧化钛（钛白粉）过程中
产生的废硫酸处理处置方法
Treatment and disposal method for waste sulfuric acid produced
inprocess oftitaniumdioxideproduction
2023-04-01实施
2022-09-30发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T 6115—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国废弃化学品处置标准化技术委员会（SAC/TC294）归口。 本文件起草单位：常州清流环保科技有限公司、深圳市长隆科技有限公司、上海市固体废物处置
有限公司、台州市路桥绿水环保设备有限公司、蓝保（厦门）水处理科技有限公司、山东金海钛业资源科技有限公司、江苏泰特联合环保科技有限公司、南京钛白化工有限责任公司、金华水知音检测有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司。
本文件主要起草人：韩晓刚、周勇、李玉东、施光辉、陈荔英、吕天宝、 钱钧钩、高岭、王黎青、 顾玲玲、冯祥义、顾勇、蔡建刚、尹显才、王彦。
- HG/T6115—2022
生产二氧化钛（钛白粉）过程中产生的废硫酸处理处置方法
1范围
本文件规定了硫酸法生产二氧化钛（钛白粉）过程中产生的废硫酸处理处置方法的术语和定义、
废硫酸组成、处理处置方法及环境保护要求等。
本文件适用于硫酸法生产二氧化钛（钛白粉）过程中产生的废硫酸的处理处置。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 8978 污水综合排放标准 GB/T 10531 水处理剂 硫酸亚铁 GB/T14591 水处理剂 聚合硫酸铁 GB 15603 常用化学危险品贮存通则 GB16297 大气污染物综合排放标准 GB 18597 危险废物贮存污染控制标准 GB18599 一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准 GB 18918 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB50160 石油化工企业设计防火标准 CJ/T 234 垃圾填理场用高密度聚乙烯土工膜 CJJ 113 生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
水解工序产生的废硫酸 wastesulfuricacidfromhydrolysisprocess 二氧化钛（钛白粉）生产过程中水解工序生成的水合二氧化钛（偏钛酸）经固液分离产生的酸性
较高的硫酸溶液（硫酸含量为15%～25%）。
本文件中，以下将其简称为水解废硫酸。
3. 2
二氧化钛水洗工序产生的废硫酸 waste sulfuric acid from titaniumdioxidewashing process 二氧化钛（钛白粉）生产过程中水合二氧化钛（偏钛酸）在一次水洗工序和二次水洗工序产生的
硫酸溶液（硫酸含量为2%~10%）。
本文件中，以下将其简称为水洗废硫酸，
1 HG/T6115—2022
4组成
二氧化钛（钛白粉）生产过程中产生的废硫酸包括水解废硫酸和水洗废硫酸，含有硫酸、二价铁离子，以及少量的铝、锰、钙、镁、钛等金属离子。
5 处理处置方法
5.1 浓缩回用 5. 1. 1 适用范围
适用于水解废硫酸。 5. 1. 2 工艺流程
5.1.2.1 工艺流程描述
水解废硫酸在预浓缩器中利用缎烧烟气预热浓缩后，以蒸汽为热源再浓缩，浓缩后的废硫酸回用到酸解工序中。 5.1.2. 2 工艺流程框图
浓缩回用工艺流程见图1。
煨烧烟气 .1.
压滤 ★硫酸亚铁
水解废硫酸 预浓 蒸发浓缩
陈化
浓缩硫酸
图1 浓缩回用工艺流程
5.1.3工艺控制要求 5.1.3.1如有预浓缩工序，使用的烧烟气温度宜为350℃～450℃，预浓缩后的废硫酸的硫酸含量宜为28%~32%。 5. 1. 3. 2 蒸发浓缩温度宜为55℃～75℃，压力宜为-0.08MPa～-0.095MPa。 5.1.4设备
主要设备宜包括预浓缩器（选用）、蒸发装置、酸储罐、酸泵组等。 5. 1. 5 处理结果
经浓缩后的废硫酸的硫酸含量应≥50%。 5. 2 三段式负压蒸发结晶
5.2.1适用范围
适用于水解废硫酸。
2 HG/T6115—2022
5. 2. 2 工艺流程 5.2.2.1工艺流程描述
水解废硫酸经过除杂处理后泵入冷冻结晶釜，结晶完成后进入离心机进行固液分离，分离出硫酸亚铁。母液进入二效蒸发浓缩系统蒸发浓缩：二效浓缩后得到硫酸含量≥50%的浓缩液，进入冷却结晶釜。结晶完成后，进人压滤机进行固液分离，分离出硫酸亚铁。母液进人单效蒸发浓缩系统再次蒸发浓缩，单效浓缩后得到硫酸含量≥70%的浓缩液，进入冷却结晶釜，结晶完成后进人压滤机进行固液分离，分离出硫酸亚铁。母液收集后排至回收硫酸收集罐。 5.2.2.2工艺流程框图
三段式负压蒸发结晶法工艺流程见图2。
硫酸亚铁固液分离 母液 蒸发浓缩 冷却结晶
水解废硫酸
冷冻结晶
冷却结晶 蒸发浓缩 母液 固液分离
→ 硫酸亚铁
固液分离 回收硫酸
→ 硫酸亚铁图2 2三段式负压蒸发结晶法工艺流程
5.2. 3 工艺控制要求
5. 2. 3.1 工艺参数
三段式负压蒸发结晶法工艺参数如下：
蒸发浓缩温度宜控制在120℃以下；蒸发浓缩宜采用多效负压蒸发结合强制循环蒸发模式；一蒸发浓缩过程中硫酸含量宜控制在80%以下；冷冻结晶温度宜控制在一5℃以下；生产过程中产生的尾气宜采用回收冷凝器处理。
-
工艺参数见表1。
表1 效
序号 I 2 二次蒸汽温度/℃
项日加热蒸汽温度/℃
二 效 冷却结晶
单效 冷却结品
冷冻结晶进水：-15 132土2汽相 80士2汽相 进水：25 132±2汽相 进水：25 出水：一5 86±2汽相 50±2汽相 出水：35 50±2汽相 出水：35 5士2液相 80士2液相 60±2液相 35士2液相 80±2液相 35±2液相
-
料液温度/℃ 压力或者真空/MPa 蒸发器循环类型
3 4 5
0. 05
0.05
0. 06 强制循环
0. 09 强制循环
0.05
0.099 强制循环
3 HG/T6115—2022
5.2.3.2 过程控制
三段式负压蒸发结晶法过程控制如下：
运行前，全面系统检查设备安装的正确性、安全性和精密度，并做好试水试压试验，保证所有设备具备正常开车运行条件；三段式负压蒸发结晶装置不宜频繁启停；升温过程中，严格控制热源的温度；设备投料运转过程中不充许中断物料；控制系统宜采用分散控制系统（DCS）或可编程控制系统（PLC)；工艺过程监视和连续故障分析的各个测量数据应予以记录；自控系统应包括正常操作条件下的控制参数、非正常操作条件下的报警参数及需要的联锁保护要求；一控制系统应具备紧急事故停车功能。
5.2.4设备
三段式负压蒸发结晶法的主要设备：
蒸发器、分离器、预热器、冷凝器：特制石墨设备；分离器：特制糖玻璃设备或三氟氯乙烯及乙烯共聚化合物（ECTFE）设备；冷凝液罐、结晶釜：宜为塘玻璃设备：一气液分离罐、回收液罐、母液罐：采用聚丙烯材料：泵：采用特制改性超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯材质；离心机：衬塑材质的全自动刮刀下部卸料离心机；真空泵和真空机组：耐腐蚀水环式真空泵，聚丙烯材质系列水喷射真空机组，水箱内带特制冷却器。
5. 2. 5 处理结果
5. 2. 5. 1 回收硫酸：硫酸含量≥70%；4 铁离子含量≤50g/L。 5. 2. 5. 2 生产的硫酸亚铁应符合表2的规定。
表 2
指 标 90. 0 0. 75 0. 50 1. 00 0.000 2 0. 000 4 0. 000 1 0.000 02 0. 001
检验方法
项 目
硫酸亚铁（FeSO，·7H,O）w/% 二氧化钛（TiO，）w/% 不溶物u/% 游离酸（以H,SO，计）w/% 砷（As）w/% 铅（Pb）w/% 镭（Cd）w/% 汞（Hg）w/% 铬（Cr）w/%
≥ ≤ < ≤ N ≤ < ≤ ≤
GB/T 10531
4 HG/T6115—2022
5. 3 生产聚合硫酸铁
5.3.1 适用范围
适用于水解废硫酸。 5. 3. 2 2工艺流程 5. 3.2. 1 工艺流程描述
水解废硫酸导入配料釜，投人适当比例的硫酸亚铁、水，混合均匀后，泵入反应釜，经催化氧化聚合，生产聚合硫酸铁。 5. 3.2.2 工艺流程框图
水解废硫酸生产聚合硫酸铁工艺流程见图3。
氧化剂
尾气吸收
水 → 配料罐 反应釜 聚合硫酸铁
水解废硫酸
-
硫酸亚铁图3 水解废硫酸生产聚合硫酸铁工艺流程
5. 3.3 3工艺过程控制 5.3.3.1 工艺参数控制
生产聚合硫酸铁工艺参数控制如下：
溶配料的温度不高于50℃；氧化聚合温度在加压情况下不宜高于110℃；一氧化聚合工序尾气吸收液宜采用水吸收和碱吸收；氧化聚合过程压力宜不大于0.2MPa；氧化聚合的氧化剂为氧气或其他固体氧化剂，氧化过程中氧气流量应根据反应程度及时调整；氧化聚合的催化剂为硝酸或亚硝酸钠。
5.3.3.2过程控制
生产聚合硫酸铁过程控制如下：
升温过程中，如采用蒸汽加热，需严格控制反应温度；氧化聚合过程中，通氧气流量应根据釜内压力及时调整；定时检测尾气吸收液，及时更换；尾气吸收液回用至生产配料。
-
-
5. 3.4 4成品控制
生产的聚合硫酸铁应符合表3的规定。
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