钛石膏资源化利用的核心瓶颈,并非固废体量庞大的表象问题,而是杂质管控难、晶体特性差、传统工艺落后、标准配套缺失形成的系统性技术鸿沟。久吾高科深耕膜技术多年,凭借自研耐酸纳滤膜构筑核心技术护城河,创新"膜集成+中和长晶+低温慢烧"耦合工艺,打造国内首创成套资源化装备,彻底破解传统技术短板,实现钛石膏从工业固废到优质建材资源的高效转化,为工业固废精细化、高值化治理提供硬核技术支撑。
钛石膏处理传统做法是"末端中和":酸性废水直接加碱中和,金属离子和硫酸一起与石膏共同沉淀,杂质被固定在石膏晶体内部。等到杂质已经混入石膏再去处理,只能靠洗涤、煅烧等方式补救,效果有限,主要问题在于:
问题一:杂质固锁于晶体内部,石膏品位低、白度差。杂质多致煅烧后半水石膏强度极低,建材应用少;作水泥缓凝剂掺量受限,否则显著降低水泥3d和28d强度。
问题二:晶体粒度细、游离水高,脱水能耗大。传统工艺晶体粒度仅5~20μm,游离水高达35%~50%,脱水困难,产品力学性能差。
问题三:末端中和不减少副产量,只是转移堆存位置。产品品质差且不减少副产量,末端治理只是"换个地方堆",难以规模化应用。
久吾高科创新采用工艺前置处理方案,在钛白粉酸性废水石膏结晶析出前,通过膜分离技术高效分离金属离子与硫酸,截留的金属离子实现资源化回收,硫酸透过膜组件直接回用于生产。该钛石膏资源化利用成套装备为国内首台套,入选 2025 年度江苏省工信厅 "三首两新" 拟认定名单,形成 "金属回收‑源头减碳‑钛石膏高值化" 完整解决方案,综合性能达国际先进水平。
整套装备的性能上限,取决于核心膜元件能否在强酸工况下长期稳定运行。钛白粉酸性废水酸浓度高、金属杂质多、工况波动大,常规有机纳滤膜易水解、寿命短,难以直接适用;久吾高科自研的耐酸纳滤膜正是针对这一工况开发,构成了整套工艺的技术基础。

优势一:耐强酸腐蚀,适应钛白废水苛刻工况。NF-A膜可在30wt%硫酸、20wt%盐酸等强酸环境下稳定运行,MgSO₄脱盐率>97%;在钛白废水实际工况下分离精度高、性能稳定,解决了传统聚酰胺膜易水解、寿命短的问题。
优势二:孔径0.6nm,实现酸与金属离子分离。膜孔径0.6nm,截留金属离子、透过硫酸,完成酸盐分质——金属离子去除越彻底,后续生成的石膏白度和纯度越高。
优势三:抗污染、通量稳定,运行维护成本低。长期运行通量衰减低,无需频繁清洗或更换膜元件,使用寿命长、运行成本可控。
优势四:膜集成耦合,实现全组分回收利用。
双膜法100%回收偏钛酸,硫酸氧钛、硫酸亚铁回收率≥90%、脱盐率>96%;
定向结晶将晶体粒度由5~20μm提升至60~100μm,游离水降至12%以下;
≤180℃低温慢烧制得符合国标3.0级的建筑石膏。
在上海某钛白粉废酸水资源化项目中,久吾高科项目采用"超滤-纳滤-中和-黑泥洗涤"全流程膜集成工艺,设计处理规模2500m³/d×340d。特种超滤膜一级净化,截留回收悬浮态偏钛酸,回收率≥95%;特种纳滤膜二级分离,硫酸亚铁、硫酸氧钛回收率≥95%。

以年产5万吨钛白粉企业为例:超滤工段年回收偏钛酸125吨(年收益75万元),纳滤工段年回收七水硫酸亚铁2万吨(年收益约1000万元),中和工段年节省药剂1万吨(年收益约150万元),减少填埋费年300万元——三段工艺综合,年经济效益达1525万元。
更具示范意义的是商业模式创新:久吾高科以BOT(建设-运营-移交)模式投资建设项目,为钛白粉行业酸性废水处理提供了全新合作范式,降低了企业环保投入门槛。
依托近三十年膜技术积淀,久吾高科实现从耐酸纳滤膜强酸分离技术突破,到钛石膏资源化首台套装备国内首创,形成 "金属回收—源头减碳—钛石膏高值化" 完整闭环。未来久吾高科将持续聚焦耐酸、耐碱、抗污染特种膜材料研发,不断优化膜集成工艺,推动钛白粉、冶金、酸洗等行业实现"固废减量化、资源利用最大化、环境影响最小化",不断推动行业绿色化发展。
编辑:赵凡
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