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我国是资源大国,但资源利用的过程会产生大量工业废副。如何经济、有效地处理和利用工业废副资源,实现在不损害环境的前提下的可持续生产,已经成为世界工业领域的研究热点。硫酸法钛白粉的生产过程会产生大量副产废硫酸,其中含有20%～25%的H2SO4以及10%～15%的FeS04,而我国磷矿的化学浮选富集过程会产生大量富镁尾矿(MgO>1 5%)。本文提出一种综合利用钛化工废酸和磷化工的浮选尾矿结合的技术,通过开发硫酸亚铁镁这一新型的肥料,将废弃产物资源化。具体的思路是利用钛白废硫酸酸解尾矿中的镁,使之与废酸中的铁共同结晶制备硫酸亚铁镁,并可以通过工艺的调整获得不同铁镁配比的系列产品,满足不同作物的生长要求。本文首先通过平衡法测定了 Mg2+,Fe2+//SO42-三元体系在20℃、30℃和40℃下的水盐相图,三元体系此温度系列不存在单盐和复盐的结晶区域,[(Fe,Mg)SOO4·7H2O]固溶体占据了整个相区,[(Fe,Mg)SO4·7H2O]中Mg2+与Fe2+在晶体中可以任意比例互换,形成完全类质同像系列物。为硫酸亚铁镁生产工艺技术路线的制定提供了热力学及晶体结构基础。对酸解过程的研究,考察以Mg最高酸解率为目的,尾矿在废酸中酸解的优化条件:酸矿比4～6、反应时间90min、酸解温度50～60℃,Mg的酸解率可达92.5%以上。在尾矿酸解基础上,进行了尾矿酸解动力学研究,德罗兹多夫方程可以较优异的描述尾矿在硫酸中酸解行为,表观活化能Ea≈6.889kJ/mol,属于扩散控制过程。对硫酸亚铁镁结晶工艺进行了研究,并优化了[(Fe,Mg)SO4·7H2O]晶体(摩尔比Mg/Fe=1)的结晶工艺参数:结晶液初始饱和温度65℃;结晶终止温度35℃;降温速率0.1℃/min;结晶液物料摩尔配比Mg/Fe=1.80;搅拌速率150rpm,并且上述条件对硫酸亚铁镁中的Mg/Fe摩尔配比均有一定影响。为了得到最经济的生产成本,对比了无返浆工艺、滤液返浆工艺和滤液返浆废酸洗涤滤饼工艺三条路线,结果表明滤液返浆酸洗滤饼工艺流程具有更低成本。但要从工业转化角度看,要综合设备腐蚀与成本等多角度进行选择。上述研究成果为钛白废酸和磷矿浮选尾矿制备硫酸亚铁镁工艺研究提供了理论基础和技术指导,部分工艺过程已完成工业中试。