年增產(chǎn)值近千萬！久吾高科BOT模式破解鈦白粉廢酸資源化難題

近日，久吾高科以BOT（建設(shè)-運(yùn)營(yíng)-移交）模式投資建設(shè)的上海某鈦白粉酸性廢水資源化項(xiàng)目，順利邁入膜段投運(yùn)、中和與黑泥洗滌工段調(diào)試的關(guān)鍵階段。作為鈦白粉行業(yè)酸性廢水處理與資源化利用的標(biāo)桿工程，該項(xiàng)目依托久吾高科自主研發(fā)的超濾-納濾膜集成核心技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)鈦白粉企業(yè)酸性廢水的“變廢為寶”，幫助企業(yè)節(jié)省超千萬元費(fèi)用，為行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可推廣的創(chuàng)新解決方案，助力鈦白粉產(chǎn)業(yè)突破環(huán)保瓶頸、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

經(jīng)濟(jì)成本 企業(yè)面臨巨額填埋支出

我國(guó)鈦白粉90%以上由硫酸法生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量酸性廢水(含2%~5%硫酸)。酸性廢水主要來自于偏鈦酸水洗、酸解、煅燒廢氣冷卻洗滌廢水、以及清洗設(shè)備、操作場(chǎng)地的含酸廢水等。目前一般采用加入石灰(或電石渣)以中和酸性廢水，產(chǎn)生以二水石膏為主要成分的酸性工業(yè)污泥，被稱為鈦石膏(又稱紅石膏、黃石膏)。若按每產(chǎn)1噸鈦白粉副產(chǎn)7噸鈦石膏來計(jì)算(干基)，鈦石膏的年排放量已經(jīng)達(dá)到1500多萬噸（干基）。

由于鈦石膏中雜質(zhì)較多，煅燒成半水石膏后強(qiáng)度很低，甚至沒有強(qiáng)度，所以應(yīng)用在石膏建材領(lǐng)域的量很少，而且經(jīng)處理后作為水泥緩凝劑的添加量也不宜過多，會(huì)降低水泥3d和28d的強(qiáng)度，所以目前鈦石膏絕大部分采用渣場(chǎng)堆存方式或堆存于各地環(huán)境中，歷年累計(jì)堆存數(shù)量上億噸，不僅占用大量寶貴土地，而且消耗巨額堆場(chǎng)建設(shè)維護(hù)費(fèi)用。

以年產(chǎn)5萬噸鈦白粉企業(yè)為例，年產(chǎn)鈦石膏35萬噸，若當(dāng)?shù)靥盥褓M(fèi)為85元/噸，那每年的石膏填埋費(fèi)將達(dá)到2975萬元。給企業(yè)造成了極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

工藝綜合效益顯著 年經(jīng)濟(jì)效益可超3800萬元

為實(shí)現(xiàn)酸性廢水高效回收與循環(huán)利用，久吾高科為項(xiàng)目定制 “超濾-納濾-中和-黑泥洗滌” 全流程膜集成工藝，設(shè)計(jì)處理規(guī)模 2500m3/d×340d，依托三大核心工段形成閉環(huán)資源循環(huán)體系，實(shí)現(xiàn)酸性廢水資源梯級(jí)回收與高效利用。

該項(xiàng)目采用多級(jí)膜分離與結(jié)晶調(diào)控耦合工藝實(shí)現(xiàn)鈦白酸性廢水全組分資源化。首先通過特種超濾膜實(shí)現(xiàn)一級(jí)凈化，截留回收懸浮態(tài)偏鈦酸（回收率≥95%）；然后采用特種納濾膜進(jìn)行二級(jí)分離，實(shí)現(xiàn)硫酸與金屬鹽的高效分質(zhì)（硫酸亞鐵、硫酸氧鈦回收率≥95%）；創(chuàng)新性開發(fā)鈦石膏定向結(jié)晶技術(shù)，制備出粒徑≥40μm的鈦石膏，結(jié)合高效脫水工藝將附著水降至≤12%，最終采用低溫慢燒技術(shù)（≤180℃）將鈦石膏轉(zhuǎn)化為符合GB/T9776-2022標(biāo)準(zhǔn)的3.0級(jí)建筑石膏。

以年產(chǎn)5萬噸鈦白粉企業(yè)為例，每年在超濾膜工段回收偏酸125噸，以6000元/噸粗品鈦白粉價(jià)格計(jì)算，年收益為75萬元；在納濾膜工段年約回收七水硫酸亞鐵2萬噸，以300元/噸七水硫酸亞鐵價(jià)格計(jì)算，年收益約為600萬元；而中和工段由于金屬離子的去除導(dǎo)致中和藥劑用量降低，年約節(jié)省中和藥劑1萬噸，按150元/噸電石渣價(jià)格計(jì)算，年約收益150萬元；由于高純度大顆粒石膏水分較低，所產(chǎn)石膏可以用做水泥添加劑、建筑石膏等產(chǎn)品，減少四個(gè)填埋費(fèi)年2975萬元。三段工藝綜合，項(xiàng)目年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到3800萬元。

創(chuàng)新酸回收工藝 實(shí)現(xiàn)稀硫酸高效濃縮回用

經(jīng)濟(jì)效益方面，目前受工業(yè)硫酸原料影響，工業(yè)硫酸價(jià)格飛漲，部分地區(qū)的98%硫酸價(jià)格甚至達(dá)到2000元/噸，基于此久吾高科將“超濾-納濾-中和-黑泥洗滌” 全流程膜集成工藝轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺瑸V-納濾-酸回收” 工藝。其中超濾+納濾工段不斷，將中和+黑泥洗滌工段轉(zhuǎn)變給納濾產(chǎn)水的酸回用。

如果將5%的稀硫酸濃縮至50%的運(yùn)營(yíng)能耗換算為折百硫酸為639元/噸，以一天產(chǎn)4000方5%的稀酸計(jì)算，當(dāng)?shù)亓蛩醿r(jià)格為1000元時(shí)，其年經(jīng)濟(jì)價(jià)值為23826萬元。

考慮到不同地區(qū)填埋費(fèi)和工業(yè)硫酸價(jià)格有所不同，企業(yè)可以根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行工藝選擇，保證企業(yè)最大經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)濟(jì)效益方面，多重資源回收舉措為企業(yè)降本增效提供有力支撐：超濾膜回收了酸性廢水中的偏鈦酸，納濾膜回收了酸性廢水中的硫酸亞鐵和硫酸氧鈦，可實(shí)現(xiàn)年回收鈦白粉約200噸，七水硫酸亞鐵約1.5萬噸，有效提升鈦白粉和硫酸亞鐵收率，年增產(chǎn)值近千萬元；同時(shí)也大大削減了電石渣的使用量，年節(jié)省費(fèi)用近500萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

打造閉環(huán)體系 實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)回用

技術(shù)示范方面，久吾高科采用BOT模式，為鈦白粉行業(yè)酸性廢水處理提供了全新合作范式，降低了企業(yè)環(huán)保投入門檻；同時(shí)，膜集成工藝的成功應(yīng)用，充分驗(yàn)證了超濾-納濾技術(shù)在鈦白酸性廢水處理領(lǐng)域的可行性與優(yōu)越性，其構(gòu)建的“酸性廢水→資源提取→系統(tǒng)回用”閉環(huán)模式，為行業(yè)向循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供了清晰路徑。

上海某鈦白粉廢酸水資源化項(xiàng)目，是久吾高科膜技術(shù)在鈦白粉行業(yè)廢酸處理領(lǐng)域的里程碑式應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)特種膜技術(shù)在高難度工業(yè)廢水資源化領(lǐng)域的又一突破。未來，久吾高科將持續(xù)聚焦耐酸、耐堿、抗污染特種膜材料研發(fā)，不斷優(yōu)化膜集成工藝，推動(dòng)鈦白粉行業(yè)實(shí)現(xiàn)“固廢減量化、資源利用最大化、環(huán)境影響最小化”。同時(shí)，公司將以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)，持續(xù)深耕化工、新能源等領(lǐng)域，不斷拓展膜技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，為我國(guó)工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁“膜”力。

編輯：趙凡