第1篇 钒钛清洁生产基础 1
1绪论 1
1.1 清洁生产 1
1.1.1 联合国环境规划署工业与环境规划中心的定义 1
1.1.2 美国环保局的定义 2
1.1.3 《中国21世纪议程》的定义 2
1.1.4 清洁生产概念 2
1.1.5 清洁生产延伸解读 3
1.2 清洁生产发展 3
1.2.1 清洁生产溯源 3
1.2.2 清洁生产法律保障 5
1.2.3 清洁生产的环境保护及生态建设关联 6
1.3 清洁生产实践 7
1.3.1 清洁生产体系建设 7
1.3.2 清洁生产审核 7
1.3.3 清洁生产设计 8
1.4 钒钛清洁生产 10
2钒生产技术 12
2.1 国内外钒产业主要产品技术 12
2.1.1 提钒原料选择 12
2.1.2 提钒工艺选择 13
2.1.3 提钒工艺发展 13
2.2 钒钛磁铁矿典型化提钒工艺技术 14
2.2.1 钒渣富集技术 14
2.2.2 钒渣提钒技术 19
2.2.3 钒钛磁铁矿直接提钒工艺 25
2.3 石煤典型化提钒工艺 27
2.3.1 火法提钒工艺 28
2.3.2 湿法提钒工艺 36
2.3.3 石煤提钒工艺比较 39
2.4 石油渣典型提钒工艺 39
2.4.1 提钒工艺 40
2.4.2 提钒原理 40
2.5 废催化剂和触媒的典型提钒工艺技术 40
2.5.1 废催化剂和触媒的提钒技术 40
2.5.2 石油裂解用废催化剂（VS）的回收技术 41
2.5.3 从原油脱硫用的废催化剂的回收技术 41
2.5.4 硫酸触媒提钒 41
2.6 钒矿物提钒典型工艺技术 42
2.6.1 钾钒铀矿提钒 42
2.6.2 钒铅矿提钒 43
2.6.3 铀钼钒矿提钒 43
2.6.4 钒磷铁矿提钒 43
2.6.5 含钒褐铁矿回收钒技术 43
2.7 过程富集物提钒典型工艺 44
2.7.1 高铝渣提钒工艺 44
2.7.2 飞灰提钒 44
2.7.3 从炼油渣中回收钒技术 45
2.8 钒铁合金生产技术 46
2.8.1 电硅热法工艺 46
2.8.2 铝热法 52
2.8.3 钒渣直接合金化生产钒铁合金 56
2.8.4 硅钒合金 58
2.9 金属钒 59
2.9.1 钒氧化物热还原 59
2.9.2 钒的精炼 69
2.10 碳氮化钒与钒铝合金 73
2.10.1 碳化钒 73
2.10.2 氮化钒 78
2.10.3 氮化钒铁 79
2.10.4 钒铝合金 80
2.11 钒产业布局特点 81
2.11.1 南非钒产业 82
2.11.2 俄罗斯钒产业 86
2.11.3 新西兰钒产业 89
2.11.4 中国钒产业 90
2.12 国内外钒制品生产现状 97
2.13 钒制品应用延伸产品生产典型工艺 98
2.14 钒产业链 99
2.15 主要提钒装备 100
2.15.1 回转窑 100
2.15.2 多膛焙烧炉 101
2.15.3 平窑 101
2.15.4 球磨机 102
2.15.5 浓密机 102
2.15.6 磁选机 103
2.15.7 过滤机 103
2.15.8 熔化炉 103
3钛生产技术 104
3.1 国内外钛产业主要产品技术 104
3.2 钛原料 105
3.2.1 钛精矿 106
3.2.2 钛渣 123
3.2.3 人造金红石 129
3.2.4 天然金红石 138
3.3 钛制品 141
3.3.1 四氯化钛 141
3.3.2 钛白 157
3.3.3 海绵钛 169
3.3.4 钛材加工 179
3.3.5 钛铁 185
3.4 中国钛产业发展存在的主要问题 189
3.4.1 钛原料 189
3.4.2 钛白 190
3.4.3 海绵钛及金属钛 198
4钒钛清洁生产体系设计 199
4.1 钒钛产业发展特征 199
4.1.1 钒钛产业发展特征 199
4.1.2 钒钛产业可持续发展和清洁生产要求 201
4.2 钒钛清洁生产产业链设计 202
4.2.1 钒产业链 202
4.2.2 钛产业链 202
4.2.3 钴镍铜硫产业链 203
4.2.4 钪镓产业链 204
4.2.5 二次资源利用产业链 204
4.3 钒钛产业清洁生产模式 204
4.3.1 有色金属-硫-钛结合模式 204
4.3.2 富钛料模式 205
4.3.3 硫-钛-硫模式 205
4.3.4 硫-钛-铁模式 206
4.3.5 硫-钛-磷模式 207
4.3.6 钛-硫-钙模式 207
4.3.7 钛-硫-氧化铁模式 207
4.3.8 铁-硫-铁粉模式 207
4.3.9 镁钛联合模式 207
4.3.10 提钒氨-钠-铬-锰系废水逆循环利用模式 208
4.3.11 提钒尾渣回收镓-铁-钒钛模式 208
4.4 钒钛清洁生产专项技术 208
4.4.1 硫酸法钛白副产硫酸亚铁专项处理技术 208
4.4.2 硫酸法副产废硫酸专项处理技术 209
4.4.3 连续酸解技术 209
4.4.4 硫酸法钛白酸解反应产生废气的专项治理技术 214
4.4.5 偏钛酸煅烧废气的专项治理技术 214
4.4.6 大型沸腾氯化技术 216
4.4.7 钙盐提钒技术 219
5钒钛清洁生产原辅材料选择及设计 223
5.1 钒钛生产过程的主要辅助材料选择 223
5.1.1 钒产业 223
5.1.2 钛产业 229
5.1.3 工业燃料 243
5.2 钒钛产品清洁生产涉及的清洁生产问题 245
5.2.1 钛精矿选矿 246
5.2.2 钛渣的生产 246
5.2.3 四氯化钛的生产 247
5.2.4 海绵钛的生产 247
5.2.5 钛白粉的生产工艺 247
5.2.6 钒制品 248
5.3 钒钛生产主要污染物的安全环境危害物质分析 248
5.3.1 主要污染物成分性质 248
5.3.2 主要污染物成分危害 250
5.4 钒钛产品生产过程的安全环境潜在危险性分析 254
5.4.1 涉氯企业生产过程危险性分析 254
5.4.2 涉及硫酸使用的企业 255
6钒钛清洁生产 256
6.1 钛产业 256
6.1.1 硫酸法钛白 256
6.1.2 TiCl4生产 265
6.1.3 人造金红石 275
6.1.4 钛渣 283
6.2 钒产业 287
6.2.1 五氧化二钒生产工艺流程 287
6.2.2 主要原辅材料消耗 290
6.2.3 主要原辅材料成分 290
6.2.4 现有污染源治理及排放现状 291
7钒钛清洁生产的技术理论支撑 294
7.1 钒钛清洁生产的技术理论基础 294
7.1.1 扩散 294
7.1.2 粉尘 297
7.1.3 扩散 303
7.1.4 渗透与反渗透 307
7.1.5 污染物城市和山地扩散模式 311
7.2 钒钛清洁生产的技术装备支撑 312
7.2.1 除尘技术 312
7.2.2 除尘设备 313
8钒钛产业清洁生产的环境保护基础 318
8.1 环境保护对象 318
8.1.1 生态环境 318
8.1.2 自然环境 319
8.1.3 人类环境 319
8.2 环境保护措施 319
8.2.1 防治污染 320
8.2.2 防止破坏 320
8.2.3 自然保护 320
8.3 环境降级成本与影响危害 320
8.3.1 污泥化学固化剂的产生 321
8.3.2 土壤破坏 321
8.3.3 空气污染 321
8.3.4 森林面积减少 322
8.3.5 极地臭氧层空洞 322
8.3.6 生物多样性减少 322
8.3.7 能源浪费 322
8.3.8 海洋的污染 322
8.4 环境保护实践 322
8.4.1 烟尘的主要危害 323
8.4.2 烟气污染防治 323
8.4.3 脱除SO2 326
8.4.4 湿法脱硫FGD工艺 329
8.4.5 湿法FGD工艺 330
8.4.6 脱硝 331
8.4.7 SCR工艺采用的催化剂 333
8.5 国家环境保护法规 335
8.6 钒钛产业环境风险 336
8.6.1 环境影响因子识别及筛选 336
8.6.2 环境影响评价重点及评价因子 337
8.6.3 评价标准 337
8.6.4 评价等级 339
8.6.5 环境风险评价工作等级 340
8.6.6 污染控制目标 340
第2篇 钒钛生产过程二次资源利用 341
9钒钛清洁生产典型二次资源利用 341
9.1 提钒副产硫酸钠利用 341
9.1.1 生产硫化钠 341
9.1.2 分步结晶回收硫酸钠和硫酸铵 346
9.2 提钒尾渣利用 346
9.3 煤气回收利用 347
9.3.1 煤气回收 347
9.3.2 煤气发电 348
9.3.3 发电装置配套 348
9.4 氯化镁电解循环氯气和镁 350
9.4.1 传统氯化镁熔盐电解工艺 350
9.4.2 海绵钛配套镁电解 351
9.5 废盐酸再生 353
9.5.1 氯化铁体系盐酸再生 353
9.5.2 废盐酸再生 354
10钛白副产绿矾硫酸亚铁综合利用 357
10.1 绿矾硫酸亚铁的精制和提纯 357
10.1.1 沉淀分离法 358
10.1.2 还原及重结晶法 358
10.1.3 离子交换法 358
10.2 制备氧化铁颜料 358
10.2.1 氧化铁红 358
10.2.2 氧化铁黄 360
10.2.3 氧化铁黑 360
10.2.4 其他铁系颜料 361
10.3 净水絮凝剂 361
10.3.1 直接作净水絮凝剂 361
10.3.2 生产聚合硫酸铁作净水剂 362
10.3.3 生产氯化硫酸铁净水絮凝剂 363
10.4 肥料和饲料添加剂 363
10.4.1 肥料添加剂 363
10.4.2 饲料添加剂 364
10.5 硫酸亚铁其他利用途径 364
10.5.1 生产硫酸 364
10.5.2 作还原剂处理含氰、含铬废水、铬渣等 364
10.5.3 制造硫酸锰和碳酸锰 365
10.5.4 软锰矿生产硫酸锰 365
10.6 硫酸亚铁规模化利用 367
10.6.1 制硫酸 367
10.6.2 制铁系颜料 373
10.7 硫酸亚铁利用途径的比较 378
11硫酸法钛白副产废硫酸利用 379
11.1 钛白废酸的产生与危害 379
11.2 废酸处理的办法及其优缺点 381
11.2.1 国外水解废酸回收利用状况 381
11.2.2 国内水解废酸回收利用状况 386
11.2.3 化工行业硫酸浓缩方法及利用 389
11.3 国内外现行的成熟技术 397
第3篇 钒钛生产过程有价元素回收 401
12攀枝花钒钛磁铁矿——回收利用铬资源 401
12.1 铬 401
12.1.1 铬的物理性质 402
12.1.2 铬的化学性质 402
12.1.3 铬对人的生理功能影响 403
12.1.4 铬的健康危害 404
12.1.5 铬的毒理学及环境行为 404
12.2 铬的资源 407
12.3 铬的提取冶炼 408
12.3.1 铝热法生产 408
12.3.2 电解法生产 409
12.3.3 铬铁合金 409
12.4 铬渣利用 413
12.5 攀枝花提铬工艺 413
13攀枝花钒钛磁铁矿——回收利用钴镍铜硫资源 415
13.1 钴 415
13.1.1 钴的性质和用途 415
13.1.2 钴化合物的性质和用途 417
13.1.3 钴资源 420
13.1.4 国内外主要的钴生产工艺 422
13.2 镍 428
13.2.1 物理化学性质 429
13.2.2 同位素 429
13.2.3 镍化合物 430
13.2.4 镍的用途 432
13.2.5 镍矿资源 432
13.2.6 镍的生产方法 434
13.3 铜 438
13.3.1 铜的物理化学性质 438
13.3.2 铜化合物 440
13.3.3 铜的用途 441
13.3.4 铜资源 442
13.3.5 铜的冶炼方法 443
13.4 攀枝花钒钛磁铁矿回收利用钴镍铜有价金属 444
13.4.1 硫钴精矿选别 444
13.4.2 硫钴精矿提钴利用 449
13.4.3 攀枝花钴镍的回收利用技术试验 453
13.4.4 攀枝花硫钴精矿利用与富钴料结合生产工艺 453
14钒钛磁铁矿回收钪镓 458
14.1 钪 458
14.1.1 钪的性质 458
14.1.2 钪的化合物 460
14.1.3 钪的提取与保存 460
14.1.4 钪的应用领域 461
14.1.5 人体危害 465
14.1.6 攀枝花钒钛磁铁矿提钪 465
14.2 镓 467
14.2.1 镓的性质 468
14.2.2 镓的毒性 470
14.2.3 镓的用途 470
14.2.4 镓的储量 472
14.2.5 镓的提取和冶炼 472
14.2.6 攀枝花镓的回收利用技术 476
附录 钒钛清洁生产有关附表 480
参考文献 489