[實用新型]一種從污酸中同步回收硫酸與氟氯的裝置

有效

• 申請號: 201521103923.6
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN205347085U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 王慶偉;柴立元;蔣國民;周成赟;高偉榮;楊志輝
• 申請（專利權）人: 中南大學;長沙賽恩斯環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01B17/90;C02F103/16;C02F103/20
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本實用新型屬于冶金環保領域，涉及一種從污酸中同步回收硫酸與氟氯混酸的裝置。

背景技術

冶煉工業廢水主要包括煙氣制酸洗滌廢水、稀貴金屬提取產生的高酸廢水、降膜吸收廢水、設備及地面沖洗廢水等。特別是制酸洗滌廢水、稀貴金屬提取產生的高酸廢水，其最主要特點是高砷高酸，金屬組份多，水質復雜，有毒有害元素含量高，硫酸根離子、氟離子、氯離子等并存，是一種典型難處理的礦冶工業廢水。高氟氯的污酸廢水直接外排會嚴重污染環境，而回用會對鍋爐、管道造成腐蝕。

目前，對污酸廢水應用較為廣泛的是采用硫化沉淀-中和鐵鹽工藝。該工藝在實際應用過程中存在諸多不足，如所含的有價元素及物質沒有得到資源化回收，均以形成固廢的形式去除，造成資源的浪費；產生大量難以利用及處理處置的水處理渣，處理成本高昂；處理后的水由于氟、氯濃度高或硬度高等原因，嚴重制約著水的回用。目前，脫除污酸中氯離子的方法主要包括沉淀法和離子交換法兩大類，其中沉淀法包括氯化銀沉淀法、氯化亞銅沉淀法、氧化鉍沉淀法、絮凝劑法。脫除污酸中氟離子的方法包括化學沉淀法、吸附法、混凝沉淀法、離子交換法、萃取法等，但這些方法的脫除效果有限。也有專利提到可以用陰離子交換樹脂實現對氟氯的脫除，但是該法不適用于大水量的處理，而且離子交換樹脂存在對氟氯吸附易飽和、難脫附及成本高等問題。

中國專利201310501530.X，公開了“一種污酸中酸分離濃縮方法”，通過電滲析的方法回收污酸中的酸，該方法僅適用于含有較低氟、氯的溶液體系，并且不能有效的將氟、氯與硫酸分開。但是，對于污酸中氟、氯濃度較高的情況下，僅通過電滲析的方法則回收不到較純凈的酸。

目前還沒有一種能有效從污酸中同步回收硫酸與氟氯混酸的方法及其配套的裝置出現。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術，提出一種清潔高效，水資源循環利用率高、能耗低的污酸中同步回收硫酸與氟氯混酸的裝置。

一種從污酸中同步回收硫酸及氟氯的裝置，包括過濾罐(1)、電滲析裝置(2)、改進式降膜蒸發裝置(3)和降膜吸收裝置(4)，所述的過濾罐(1)底部的出口連接電滲析裝置(2)頂部的入口，電滲析裝置(2)底部的出口連接改進式降膜蒸發裝置(3)的入口，改進式降膜蒸發裝置(3)頂部的出口連接降膜吸收裝置(4)的入口。

所述的改進式降膜蒸發裝置(3)為通用的降膜蒸發裝置底部增加鼓風接口(11)，鼓風接口(11)連接鼓風機(9)，改進式降膜蒸發裝置(3)的底部設有將硫酸循環至頂部的管道，管道上設置有循環泵(10)。

所述的改進式降膜蒸發裝置(3)的底部有濃硫酸出口連接濃硫酸儲罐(5)；而降膜吸收裝置(4)的底部有氟氯混酸出口連接氟氯混酸儲罐(6)。

所述的從污酸中同步回收硫酸及氟氯的裝置還包括過濾提升泵(7)和電滲析提升泵(8)，所述的過濾提升泵(7)設置于過濾罐(1)與電滲析裝置(2)之間的管道上，電滲析提升泵(8)設置于電滲析裝置(2)與改進式降膜蒸發裝置(3)的管道上。

使用上述裝置從污酸中同步回收硫酸及氟氯的方法，包括以下步驟：

步驟一：污酸廢水首先經過過濾除雜除去懸浮物與粒徑大于0.45μm的物質，

步驟二：過濾后的污酸廢水進入電滲析，利用電滲析選擇性膜將酸、氟氯與重金屬離子分離，得到含酸和氟氯的濃液，以及含大部分水和重金屬的淡液，并將濃液中的氫離子濃度提高至3mol/L以上，氟氯濃度濃縮3～5倍。

所述的電滲析選擇性膜為雙極膜、單價選擇離子交換膜中的至少一種。

步驟三：電滲析濃縮后的濃液進入改進式降膜蒸發裝置中，經過處理后改進式降膜蒸發裝置底部得到濃硫酸；獲得的二次蒸汽再經降膜吸收，冷卻同時得到氫氟酸和鹽酸；所述的改進式降膜蒸發裝置為通用的降膜蒸發裝置底部增加鼓風接口，降膜蒸發時通過連接的鼓風機不斷鼓風；改進式降膜蒸發裝置的底部設有將硫酸循環至頂部的管道，管道上設置有循環泵，使得降膜蒸發的過程不斷循環。

所述的污酸廢水包括煙氣制酸洗滌廢水、稀貴金屬提取產生的高酸廢水、煙氣吸收廢水、設備及地面沖洗廢水；所述的污酸廢水中含有硫酸、氯離子和氟離子。

所述的改進式降膜蒸發裝置減壓條件控制在-0.85--0.95Mpa；降膜蒸發溫度控制在55-65℃；降膜蒸發時間為1-2h；鼓風速率為500～2000Nm³/h；所述的降膜吸收工作溫度控制在32-38℃。

所述的二次蒸汽為氯化氫、氟化氫與水蒸汽的混合物。