钛白粉生产(尤其是硫酸法和氯化法)涉及强酸、高温、有毒气体(如氯气)等危险环节,同时伴随废酸、废渣、废气等污染物排放。

那么,关于在钛白粉生产过程中,如何保障生产安全和环境保护呢?
一、生产安全保障措施
1. 工艺与设备安全升级
氯化法工艺优化:
氯化法生产中,核心设备(如沸腾氯化炉、氧化反应器)需采用耐腐蚀材料(如镍基合金)和双重密封系统,防止氯气泄漏。引入在线监测系统,实时监控炉内温度、压力、氯气浓度,设置超阈值自动连锁停机装置。
硫酸法风险管控:
酸解反应阶段需配备应急冷却系统,防止反应失控引发喷酸事故;亚铁结晶和废酸处理环节,采用密闭式反应釜和防腐蚀管道,减少硫酸雾挥发。
自动化与智能化改造:
推广 DCS(集散控制系统)和 SIS(安全仪表系统),实现生产全流程自动化控制。通过 AI 算法预测设备故障(如泵体磨损、管道腐蚀),提前预警并自动切换备用设备,降低人工操作风险。
2. 危险化学品管理
氯气专项管控:
氯化法企业需建立氯气泄漏应急处置体系,配备吸附式中和装置(如氢氧化钠溶液喷淋系统)和便携式氯气检测仪。储罐区设置围堰和防泄漏导流沟,确保泄漏物可控。
强酸储运安全:
硫酸储罐采用内衬聚乙烯或玻璃钢防腐材质,设置液位、温度、压力三重监测;运输环节使用专用槽车,配备泄漏应急包(如石灰、沙土),运输路线避开人口密集区域。
3. 人员安全与应急体系
安全培训与防护:
操作人员需经强酸、氯气等危险化学品专项培训,考核合格上岗。作业时穿戴防化服、空气呼吸器、防酸手套等防护装备,定期进行职业健康体检。
应急预案与演练:
制定《氯气泄漏事故专项应急预案》《硫酸泄漏事故现场处置方案》,每季度开展实战演练。与周边社区建立应急联动机制,划定危险区域疏散路线,配备应急救援物资储备中心。
二、环境保护措施
1. 废气治理
氯化法废气处理:
氧化尾气中的氯气(Cl₂)采用多级碱液吸收(NaOH 溶液),回收副产品次氯酸钠;氯化炉尾气中的 HCl 和粉尘,通过 “洗涤塔 + 布袋除尘 + 活性炭吸附” 组合工艺处理,确保排放浓度低于《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)。
硫酸法酸雾控制:
酸解、浓缩工序产生的硫酸雾,通过 “冷凝回收 + 文丘里洗涤器” 处理,回收率超 95%;干燥工段尾气采用旋风除尘 + 水膜脱硫,降低粉尘和 SO₂排放。
2. 废水治理与循环利用
清污分流与分级处理:
高浓度废水:硫酸法废酸(含 H₂SO₄约 20%、TiOSO₄约 8%)采用 “多效蒸发浓缩 + 冷冻结晶” 工艺,回收硫酸和硫酸氧钛,回用至酸解工序,减少新酸用量 30% 以上。
冲洗废水:设备冲洗水和初期雨水经中和沉淀(投加石灰乳调节 pH 至 7-9),去除重金属(如 Fe、Ti、Mn)后,回用于生产工艺补水或绿化用水,回用率达 80% 以上。
零排放目标推进:
鼓励企业建设膜处理系统(如反渗透、电渗析),将末端废水进一步处理为纯水,实现生产用水闭环。部分企业通过 “蒸发结晶 + 固化填埋” 处理浓盐水,最终废水不外排。
3. 固废资源化利用
钛石膏综合处置:
硫酸法产生的钛石膏(主要成分为 CaSO₄・2H₂O,含 Fe、Ti 等杂质),通过以下路径利用:
建材领域:经水洗除酸、煅烧改性后,作为水泥缓凝剂或石膏板原料,替代天然石膏。
土壤修复:高铁型钛石膏通过稳定化技术(如添加磷酸盐)固定重金属,用于矿山修复或路基填料。
资源回收:采用酸浸工艺提取钛石膏中的钛和铁,回用于钛白粉生产或制备铁红颜料。
氯化法废渣处理:
氯化法产生的废盐(含 MgCl₂、CaCl₂等)经溶解、除杂后,用于制备融雪剂或工业级氯化物;废催化剂(含 TiO₂、Al₂O₃)通过再生技术恢复活性,延长使用寿命。
4. 清洁生产与循环经济
工艺替代与原料优化:
优先采用氯化法工艺,其废产物排放量仅为硫酸法的 1/5,且产品纯度更高。
推广 “钛铁矿 - 钛白粉 - 铁系产品” 联产模式,硫酸法副产的硫酸亚铁(FeSO₄)可用于制备聚合硫酸铁(水处理剂)或磷酸铁锂(锂电池材料),提升资源利用率。
园区循环经济布局:
在钛白粉产业集聚区配套建设硫酸厂、水泥厂、建材厂等,实现废酸(H₂SO₄)、钛石膏(CaSO₄)、蒸汽等资源的园区内循环,减少对外排放。
三、政策与管理支撑
严格执行环保标准:
落实《钛白粉工业污染物排放标准》(GB 25466-2010)及地方严于国家标准的限值要求,安装在线监测设备(如废气流量、COD、重金属),数据实时接入生态环境部门监控平台。
绿色技术创新激励:
政府对氯化法工艺升级、废酸零排放技术、钛石膏高值化利用等项目给予专项资金支持或税收减免,鼓励企业与高校合作建立绿色技术研发中心。
ESG 管理体系建设:
企业需将安全与环保纳入 ESG(环境、社会、治理)考核,定期披露污染物排放数据、安全事故率等信息,接受公众监督。通过 ISO 14001(环境管理体系)、ISO 45001(职业健康安全管理体系)认证,提升可持续发展能力。