钛工业的环境保护现状

1钛工业生产的环保现状

钛工业生产涵盖钛冶金和钛加工,以及钛白工业整个领域，它 们的环保现状可以分为4个系统分述介绍：

(1) 钛矿富集工艺系统。我国国内主要和可能的制取人造金 红石的方法为熔炼钛渣和酸浸法(主要为盐酸浸出法)两种工艺。 其中,熔炼生产熔炼钛渣法“三废”少,环保状况较好。釆用酸浸 法制取人造金红石工艺“三废”多,环保问题不容轻视。在确立工 艺流程时，要学习美国BCA盐酸循环浸出法，达到盐酸在全流程 申的封闭和循环，使资源全部利用，不浪费。由于盐酸在流程中封 闭,不外泄，所以对环境不造成污染和少污染。

(2) 海绵钛生产系统。克劳尔法生产海绵钛采用氯化冶金 工艺,产生的“三废”较多。以前一些厂家对环保重视不够，环保 状况堪忧。国内一些专家有两点共识:第一是海绵钛厂规模宜 大,年产海绵钛在5000 t以上是合适的，国外一些钛厂都在万吨 级以上，这是最佳规模，由于规模大，建立环保系统比较容易，而 且将环保作为必须建立的工艺的一个部分对待;第二是必须建 立镁钛联合企业，钛厂必须有镁电解生产车间，其规模至少应保 证镁还原产生的MgCl₂被电解掉，即镁钛生产规模应匹配，这样 就易形成MgCl₂-Cl₂在流程内的封闭循环，因MgC.和Cl₂全被 消耗掉了，同时减少了许多污染源的产生。这样做不仅减少了 污染物而且资源的利用率提高了，同时热能的利用率也提高 了。这言因为有了配套的镁电解车间，可以将精制镁趁热(即液 体镁）直接加入还原炉,也可将热MgCl₂ （排出还原炉后）直接送 往电解槽内。

当然，其他的“三废”也应该有针对性的治理，使所有的“三 废”获得及时处理,经处理后达到无害化状态才排放。

（3） 钛白生产系统。钛白生产工艺有两种方法。第一种方法 是氯化法，这是污染较少的新工艺。其中氯在该工艺中循环，流程 封闭。但仍然有不少“三废”，它产生的“三废”及其处理同海绵钛 生产相似，在这里就不再叙述了。第二种方法是硫酸法，该法产生 大量的废酸液（包括废酸和酸性废水）等“三废”，如不处理必然对 环境造成严重污染。从整体上来说，以前我国钛白生产工艺以硫 酸法工艺为主，而且是小厂多、技术落后,存在的环保问题非常 突出。

要想从整体上改善国内钛白环保不良的现状,从技术上要突 破氯化法的技术难关，这是最佳上策。但在目前，只能实事求是地 从实际出发寻求解决问题的途径和对策

（4） 钛加工生产系统包括熔炼、塑性加工、铸造和粉末冶金各 生产部门。钛加工生产系统产生的“三废”比较少,整体环境保护 比较好。唯一可能成为污染源的是钛材表面净化时的废水，包括 废碱水和废酸水。其中酸液中含有F-离子,它对人体的骨骼有侵 蚀危害，所以不能轻视，因此工艺中必须一边碱洗和酸洗，一边进 行无害化处理。

总之，钛业包括钛冶金、钛加工和钛白生产，不同工艺过程存 在着不同的“三废”污染状况。这是这些生产工艺中存在的结构 缺陷造成的，也是工艺本身的问题。如钛加工工艺过程中，全是物 理变化工程,不需要外加化学试剂，所以钛加工过程“三废”污染 少;而钛冶金和氯化法钛白工艺属于氯化冶金过程,生产过程中有 众多的氯化物（包括氯气JiCl₄ JeCl₃、SiCL等）参与，必然产生大 量“三废”污染环境;硫酸法制取钛白和酸浸法制取人造金红石工 艺使用硫酸或盐酸浸岀,必然会产生大量废酸、废水污染环境。所 以钛工艺生产过程中环境保护任务十分繁重。

2治理对策

治理对策主要是：

(1) 提高环保意识。目前，随着《环境保护法》的通过和环保 宣传的增加，广大企业职工都提高了环保意识，大家都认识到环境 保护良好才能使企业安全生产,这是企业生存的必由之路。

随着企业家环保意识的增强，“三废”治理有了大幅度改善， 基本上做到了 “三废”达标排放,这是“三废”治理及实行文明生产 的前提K

(2) 循环经济和流程封闭。对生产过程实行循环经济，将许 多有用元素在系统中循环，使系统封闭，使许多无用的废物变成有 用的产品，变废为宝,可以节约资源和能源,提高经济效益，达到良 好的环境保护要求。

以硫酸法钛白生产为例,德国拜耳公司钛白生产中产生的废 料就实现了无害化处理,并使流程封闭和物料循环。这是我国钛 白工业的榜样。

钛业生产过程中，治理“三废”时,整个流程内实现封闭，各种 物料和半成品均在系统内循环,既提高产品的实收率，又减少污 染，这样必然会提高技术经济指标，降低生产成本。

(3) 规模生产。无论是钛冶金还是钛加工，无论是钛白还是 钛渣生产,必须进行规模化生产，或进行生产联营,或兼并小厂,使 企业达到大规模生产。由于规模大，便于淘汰落后工艺，并对“三 废”进行集中治理十分有利。如国内海绵钛厂大多向年产万吨规 模进军。

(4) 改进工艺。一定要使用工艺先进、污染少的工艺方法生 产。如氯化炉应釆用污染少、生产率高的沸腾氯化工艺。当使用 攀矿高钛渣加碳氯化时,应釆用各项指标先进、污染少的无筛板沸 腾氯化工艺生产。

在工业生产过程中选用原料时，应选用产生“三废”少的原材 料。如沸腾氯化制取TiCL工艺时，宜选用高品位的富钛料作原 料，而硫酸法制取钛白时,宜选用酸溶性钛渣作原料。这种钛渣从 含TiO₂ 45%〜50%的钛铁矿变成了含TiO₂ 70% -80%,这使“三 废”产生量减少很多,这对生产是有利的。实验表明,因为使用了酸 溶性钛渣,不仅增效，减少“三废”，而且也获得良好的经济效益。

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