钛白粉厂酸解泥渣水洗处理技术实验研究

摘 要：为研究水洗法消除钛白粉厂酸解泥渣腐蚀性的可行性，以攀钢钛业钛白粉厂酸解泥渣为研究对象，依据国家危险废物鉴别标准对水洗后的酸解泥渣进行分析。实验结果表明：水洗法可以有效解决酸解泥渣腐蚀性问题并可降低其浸出毒性，用该方法来处理钛白粉厂酸解泥渣是可行的，通过洗涤后可由危险废物转为一般工业固体废物管理。

关键词：钛白粉；硫酸法；酸解泥渣；水洗法

引言

攀钢钛业公司以攀枝花当地的钛精矿为原材料，采用硫酸法生产钛白粉，目前生产线规模为2万吨/年，酸解泥渣产生量每年4000吨左右（危险类别为HW34，代码为261-056-34）。文章通过水洗实验确定是否能消除其腐蚀性及毒性两大特性，该研究对于完善钛白粉行业的酸解泥渣污染治理及降低环境风险具有一定的参考价值。

1 酸解泥渣危险特性分析

首先从攀钢钛业公司酸解泥渣抽取20组样品进行腐蚀性、浸出毒性和毒性物质含量分析。经危险废物特性实验分析，该单位酸解泥渣样品不具有浸出毒性并且毒性物质含量低于危险废物鉴别标准，但具有一定的腐蚀性，主要危险特性在于泥渣表面含有部分游离硫酸，从而导致强酸性（腐蚀性）。

2 试验材料及方法

针对酸解泥渣的危险特性，对酸解泥渣实施水洗方案并进行实验室小试，实验方案与结果如下：

2.1 水洗对pH值的影响实验

2.1.1 实验方案设计

取100 g样品（干基）置于烧杯中，按液固比为5/1加入纯水，常温下持续搅拌1h后减压过滤，将固体部分按照GB5085.1-2007进行pH检验，如果pH高于2.0，则水洗实验结束，如pH仍低于2.0，则：

a.重新取100g样品（干基）置于烧杯中，按液固比为5/1加入纯水，常温下持续搅拌1h后减压过滤；

b.将固体部分置于烧杯中，加入与a.中相同量的纯水，常温下持续搅拌1 h后减压过滤；

c.将固体部分按照《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》（GB5085.1-2007）进行pH检验。如果pH检验结果仍低于2.0，则继续增加水洗次数。

2.1.2 实验结果及分析

在上述实验条件下，实验室小试中水洗对钛白粉酸解泥渣pH的影响效果如图1所示。分析图2可知，水洗能有效的降低酸解泥渣的腐蚀性，经两次洗涤后可将酸解泥渣的pH提高到2.0以上，从而不再具有GB5085.1-2007规定的腐蚀性危险特性。

图1 pH随水洗次数增加变化趋势图

2.2 水洗对样品中重金属元素的影响实验

2.2.1 实验方案设计

在水洗实验室小试过程中，对洗涤用水及洗后酸解泥渣的危险特性进行考察，由于攀钢钛业公司酸解泥渣中毒性物质含量远低于毒性物质含量标准（GB 5085.6-2007），实验室小试时洗涤用水为电阻率18.2 mΩ的高纯水，不会引入毒性物质。同时洗涤后废物样品干重变化不大，因此水洗不会对固体废物量有较大影响，不会导致毒性物质含量大幅提高，故实验中仅考察洗涤后废物的浸出毒性。

2.2.2 实验结果及分析

实验结果如表1所示，部分重金属浸出毒性随水洗次数增加的变化趋势如图2所示。

表1 水洗过程中的浸出毒性（单位：mg/L）

注：“水”指洗涤后水中重金属浓度；“固”指该次洗涤完成后，固体部分的浸出毒性；“限值”指GB5085.3-2007中的限值；“0.0002L”指检出限为0.0002mg/L，实际样品中的浓度低于0.0002mg/L。

图2 部分重金属浸出毒性随水洗次数增加变化趋势图

分析图2可知，酸解泥渣中重金属的浸出毒性随水洗次数的增加呈降低趋势，这是由于酸解泥渣本身含有游离硫酸，导致洗涤用水呈酸性。在酸性条件下，有助于毒性物质洗出，从而降低了泥渣的浸出毒性。

2.3 水洗处理方案的可行性分析

水洗法能够有效的提高pH值和降低重金属的浸出毒物。根据《危险废物鉴别标准 通则》（GB5085.7-2007）第六条“危险废物处理后判定规则”中的6.2规定“仅具有腐蚀性、易燃性或反应性的危险废物处理后，经GB5085.1、GB5085.4和GB5085.5鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废物”，由前述内容可知，攀钢钛业公司酸解泥渣属于仅具有腐蚀性的危险废物，在充分水洗处理后，不再具有危险特性，符合该条规定。综合考虑酸解泥渣的成分、特性和实验室小试结果，攀钢钛业公司拟采用的水洗处理技术基本可行。

但是在研究过程中也发现了一些问题，需在处理技术实际应用中进一步考虑：为确保洗涤效果达到要求，实际工艺过程中应对洗涤方式、用水量、洗涤时间、洗涤次数等条件进行充分优化；由于洗涤污水中含有一定量的Cr、Ni、Cu、As等重金属，按照相关规定应在车间位置排口处建设重金属处理设施，不宜将洗涤废水直接排至污水处理厂处理。

3 结束语

文章在实验的基础上，对水洗法处理硫酸法生产钛白粉过程中酸解泥渣的可行性进行研究，得出以下结论：攀钢钛业公司以本地钛精矿为原料生产钛白粉过程中产生的酸解泥渣主要的危险特性为强酸性（腐蚀性）。通过水洗技术可以有效的提高酸解泥渣的pH值和降低重金属的浸出毒物，并且水洗次数越多变化越明显，到达一定次数，参数变化趋于平缓。采用水洗处理方案来处理酸解泥渣是可行的，对钛白行业酸解泥渣处理提供一定的指导。

参考文献

[1]邓捷.钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较[J].中国涂料工业杂志，2011， 26（12）： 14-16.

[2]GB5085.1-2007危险废物鉴别标准-腐蚀性鉴别[S].

[3]GB5085.7-2007危险废物鉴别标准-通则[S].

作者简介：曹海波（1977.4-），男，大学，工程师。endprint

摘 要：为研究水洗法消除钛白粉厂酸解泥渣腐蚀性的可行性，以攀钢钛业钛白粉厂酸解泥渣为研究对象，依据国家危险废物鉴别标准对水洗后的酸解泥渣进行分析。实验结果表明：水洗法可以有效解决酸解泥渣腐蚀性问题并可降低其浸出毒性，用该方法来处理钛白粉厂酸解泥渣是可行的，通过洗涤后可由危险废物转为一般工业固体废物管理。

关键词：钛白粉；硫酸法；酸解泥渣；水洗法

引言

攀钢钛业公司以攀枝花当地的钛精矿为原材料，采用硫酸法生产钛白粉，目前生产线规模为2万吨/年，酸解泥渣产生量每年4000吨左右（危险类别为HW34，代码为261-056-34）。文章通过水洗实验确定是否能消除其腐蚀性及毒性两大特性，该研究对于完善钛白粉行业的酸解泥渣污染治理及降低环境风险具有一定的参考价值。

1 酸解泥渣危险特性分析

首先从攀钢钛业公司酸解泥渣抽取20组样品进行腐蚀性、浸出毒性和毒性物质含量分析。经危险废物特性实验分析，该单位酸解泥渣样品不具有浸出毒性并且毒性物质含量低于危险废物鉴别标准，但具有一定的腐蚀性，主要危险特性在于泥渣表面含有部分游离硫酸，从而导致强酸性（腐蚀性）。

2 试验材料及方法

针对酸解泥渣的危险特性，对酸解泥渣实施水洗方案并进行实验室小试，实验方案与结果如下：

2.1 水洗对pH值的影响实验

2.1.1 实验方案设计

取100 g样品（干基）置于烧杯中，按液固比为5/1加入纯水，常温下持续搅拌1h后减压过滤，将固体部分按照GB5085.1-2007进行pH检验，如果pH高于2.0，则水洗实验结束，如pH仍低于2.0，则：

a.重新取100g样品（干基）置于烧杯中，按液固比为5/1加入纯水，常温下持续搅拌1h后减压过滤；

b.将固体部分置于烧杯中，加入与a.中相同量的纯水，常温下持续搅拌1 h后减压过滤；

c.将固体部分按照《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》（GB5085.1-2007）进行pH检验。如果pH检验结果仍低于2.0，则继续增加水洗次数。

2.1.2 实验结果及分析

在上述实验条件下，实验室小试中水洗对钛白粉酸解泥渣pH的影响效果如图1所示。分析图2可知，水洗能有效的降低酸解泥渣的腐蚀性，经两次洗涤后可将酸解泥渣的pH提高到2.0以上，从而不再具有GB5085.1-2007规定的腐蚀性危险特性。

图1 pH随水洗次数增加变化趋势图

2.2 水洗对样品中重金属元素的影响实验

2.2.1 实验方案设计

在水洗实验室小试过程中，对洗涤用水及洗后酸解泥渣的危险特性进行考察，由于攀钢钛业公司酸解泥渣中毒性物质含量远低于毒性物质含量标准（GB 5085.6-2007），实验室小试时洗涤用水为电阻率18.2 mΩ的高纯水，不会引入毒性物质。同时洗涤后废物样品干重变化不大，因此水洗不会对固体废物量有较大影响，不会导致毒性物质含量大幅提高，故实验中仅考察洗涤后废物的浸出毒性。

2.2.2 实验结果及分析

实验结果如表1所示，部分重金属浸出毒性随水洗次数增加的变化趋势如图2所示。

表1 水洗过程中的浸出毒性（单位：mg/L）

注：“水”指洗涤后水中重金属浓度；“固”指该次洗涤完成后，固体部分的浸出毒性；“限值”指GB5085.3-2007中的限值；“0.0002L”指检出限为0.0002mg/L，实际样品中的浓度低于0.0002mg/L。

图2 部分重金属浸出毒性随水洗次数增加变化趋势图

分析图2可知，酸解泥渣中重金属的浸出毒性随水洗次数的增加呈降低趋势，这是由于酸解泥渣本身含有游离硫酸，导致洗涤用水呈酸性。在酸性条件下，有助于毒性物质洗出，从而降低了泥渣的浸出毒性。

2.3 水洗处理方案的可行性分析

水洗法能够有效的提高pH值和降低重金属的浸出毒物。根据《危险废物鉴别标准 通则》（GB5085.7-2007）第六条“危险废物处理后判定规则”中的6.2规定“仅具有腐蚀性、易燃性或反应性的危险废物处理后，经GB5085.1、GB5085.4和GB5085.5鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废物”，由前述内容可知，攀钢钛业公司酸解泥渣属于仅具有腐蚀性的危险废物，在充分水洗处理后，不再具有危险特性，符合该条规定。综合考虑酸解泥渣的成分、特性和实验室小试结果，攀钢钛业公司拟采用的水洗处理技术基本可行。

但是在研究过程中也发现了一些问题，需在处理技术实际应用中进一步考虑：为确保洗涤效果达到要求，实际工艺过程中应对洗涤方式、用水量、洗涤时间、洗涤次数等条件进行充分优化；由于洗涤污水中含有一定量的Cr、Ni、Cu、As等重金属，按照相关规定应在车间位置排口处建设重金属处理设施，不宜将洗涤废水直接排至污水处理厂处理。

3 结束语

文章在实验的基础上，对水洗法处理硫酸法生产钛白粉过程中酸解泥渣的可行性进行研究，得出以下结论：攀钢钛业公司以本地钛精矿为原料生产钛白粉过程中产生的酸解泥渣主要的危险特性为强酸性（腐蚀性）。通过水洗技术可以有效的提高酸解泥渣的pH值和降低重金属的浸出毒物，并且水洗次数越多变化越明显，到达一定次数，参数变化趋于平缓。采用水洗处理方案来处理酸解泥渣是可行的，对钛白行业酸解泥渣处理提供一定的指导。

参考文献

[1]邓捷.钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较[J].中国涂料工业杂志，2011， 26（12）： 14-16.

[2]GB5085.1-2007危险废物鉴别标准-腐蚀性鉴别[S].

[3]GB5085.7-2007危险废物鉴别标准-通则[S].

作者简介：曹海波（1977.4-），男，大学，工程师。endprint

摘 要：为研究水洗法消除钛白粉厂酸解泥渣腐蚀性的可行性，以攀钢钛业钛白粉厂酸解泥渣为研究对象，依据国家危险废物鉴别标准对水洗后的酸解泥渣进行分析。实验结果表明：水洗法可以有效解决酸解泥渣腐蚀性问题并可降低其浸出毒性，用该方法来处理钛白粉厂酸解泥渣是可行的，通过洗涤后可由危险废物转为一般工业固体废物管理。

关键词：钛白粉；硫酸法；酸解泥渣；水洗法

引言

攀钢钛业公司以攀枝花当地的钛精矿为原材料，采用硫酸法生产钛白粉，目前生产线规模为2万吨/年，酸解泥渣产生量每年4000吨左右（危险类别为HW34，代码为261-056-34）。文章通过水洗实验确定是否能消除其腐蚀性及毒性两大特性，该研究对于完善钛白粉行业的酸解泥渣污染治理及降低环境风险具有一定的参考价值。

1 酸解泥渣危险特性分析

首先从攀钢钛业公司酸解泥渣抽取20组样品进行腐蚀性、浸出毒性和毒性物质含量分析。经危险废物特性实验分析，该单位酸解泥渣样品不具有浸出毒性并且毒性物质含量低于危险废物鉴别标准，但具有一定的腐蚀性，主要危险特性在于泥渣表面含有部分游离硫酸，从而导致强酸性（腐蚀性）。

2 试验材料及方法

针对酸解泥渣的危险特性，对酸解泥渣实施水洗方案并进行实验室小试，实验方案与结果如下：

2.1 水洗对pH值的影响实验

2.1.1 实验方案设计

取100 g样品（干基）置于烧杯中，按液固比为5/1加入纯水，常温下持续搅拌1h后减压过滤，将固体部分按照GB5085.1-2007进行pH检验，如果pH高于2.0，则水洗实验结束，如pH仍低于2.0，则：

a.重新取100g样品（干基）置于烧杯中，按液固比为5/1加入纯水，常温下持续搅拌1h后减压过滤；

b.将固体部分置于烧杯中，加入与a.中相同量的纯水，常温下持续搅拌1 h后减压过滤；

c.将固体部分按照《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》（GB5085.1-2007）进行pH检验。如果pH检验结果仍低于2.0，则继续增加水洗次数。

2.1.2 实验结果及分析

在上述实验条件下，实验室小试中水洗对钛白粉酸解泥渣pH的影响效果如图1所示。分析图2可知，水洗能有效的降低酸解泥渣的腐蚀性，经两次洗涤后可将酸解泥渣的pH提高到2.0以上，从而不再具有GB5085.1-2007规定的腐蚀性危险特性。

图1 pH随水洗次数增加变化趋势图

2.2 水洗对样品中重金属元素的影响实验

2.2.1 实验方案设计

在水洗实验室小试过程中，对洗涤用水及洗后酸解泥渣的危险特性进行考察，由于攀钢钛业公司酸解泥渣中毒性物质含量远低于毒性物质含量标准（GB 5085.6-2007），实验室小试时洗涤用水为电阻率18.2 mΩ的高纯水，不会引入毒性物质。同时洗涤后废物样品干重变化不大，因此水洗不会对固体废物量有较大影响，不会导致毒性物质含量大幅提高，故实验中仅考察洗涤后废物的浸出毒性。

2.2.2 实验结果及分析

实验结果如表1所示，部分重金属浸出毒性随水洗次数增加的变化趋势如图2所示。

表1 水洗过程中的浸出毒性（单位：mg/L）

注：“水”指洗涤后水中重金属浓度；“固”指该次洗涤完成后，固体部分的浸出毒性；“限值”指GB5085.3-2007中的限值；“0.0002L”指检出限为0.0002mg/L，实际样品中的浓度低于0.0002mg/L。

图2 部分重金属浸出毒性随水洗次数增加变化趋势图

分析图2可知，酸解泥渣中重金属的浸出毒性随水洗次数的增加呈降低趋势，这是由于酸解泥渣本身含有游离硫酸，导致洗涤用水呈酸性。在酸性条件下，有助于毒性物质洗出，从而降低了泥渣的浸出毒性。

2.3 水洗处理方案的可行性分析

水洗法能够有效的提高pH值和降低重金属的浸出毒物。根据《危险废物鉴别标准 通则》（GB5085.7-2007）第六条“危险废物处理后判定规则”中的6.2规定“仅具有腐蚀性、易燃性或反应性的危险废物处理后，经GB5085.1、GB5085.4和GB5085.5鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废物”，由前述内容可知，攀钢钛业公司酸解泥渣属于仅具有腐蚀性的危险废物，在充分水洗处理后，不再具有危险特性，符合该条规定。综合考虑酸解泥渣的成分、特性和实验室小试结果，攀钢钛业公司拟采用的水洗处理技术基本可行。

但是在研究过程中也发现了一些问题，需在处理技术实际应用中进一步考虑：为确保洗涤效果达到要求，实际工艺过程中应对洗涤方式、用水量、洗涤时间、洗涤次数等条件进行充分优化；由于洗涤污水中含有一定量的Cr、Ni、Cu、As等重金属，按照相关规定应在车间位置排口处建设重金属处理设施，不宜将洗涤废水直接排至污水处理厂处理。

3 结束语

文章在实验的基础上，对水洗法处理硫酸法生产钛白粉过程中酸解泥渣的可行性进行研究，得出以下结论：攀钢钛业公司以本地钛精矿为原料生产钛白粉过程中产生的酸解泥渣主要的危险特性为强酸性（腐蚀性）。通过水洗技术可以有效的提高酸解泥渣的pH值和降低重金属的浸出毒物，并且水洗次数越多变化越明显，到达一定次数，参数变化趋于平缓。采用水洗处理方案来处理酸解泥渣是可行的，对钛白行业酸解泥渣处理提供一定的指导。

参考文献

[1]邓捷.钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较[J].中国涂料工业杂志，2011， 26（12）： 14-16.

[2]GB5085.1-2007危险废物鉴别标准-腐蚀性鉴别[S].

[3]GB5085.7-2007危险废物鉴别标准-通则[S].

作者简介：曹海波（1977.4-），男，大学，工程师。endprint