[發明專利]一種含金屬離子的廢硫酸的回收方法

在審

• 申請號: 201711304067.4
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107986244A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 任慎
• 申請（專利權）人: 珠海綠水環保科技有限公司
• 主分類號: C01B17/90
• 分類號: C01B17/90;C01G9/06;C01G49/14;C01G3/10;C01G37/08
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙)11504
• 代理人: 張曉俊

技術領域

本發明涉及廢硫酸的回收工藝，尤其涉及一種含金屬離子的廢硫酸的回收方法。

背景技術

在進行金屬表面處理、金屬冷加工、鈦白粉酸浸或濕法冶金時，須用硫酸洗去金屬表面的氧化皮，或者采用酸浸礦石，提取礦石中的金屬。按照業內正常生產工藝提取硫酸鹽時，硫酸中每升仍具有70克以上甚至300克的硫酸鹽，比如硫酸亞鐵、硫酸鈉、硫酸錳、硫酸鎳等等，因為廢硫酸中含有金屬離子(比如硫酸亞鐵)形成廢酸。這些廢酸濃度不等，從0.5％到12％之間不等。該高酸性的廢酸一旦排放對環境污染嚴重，而且廢酸中含有酸、金屬離子等有價值的資源。

目前鋼鐵材料或制品表面處理過程中產生的廢硫酸可通過高溫蒸發、多級冷凝、噴霧焙燒、鍋式濃縮等工藝進行再生酸回收。其缺點是工藝流程長、設備故障多、易腐蝕，周圍環境污染嚴重，屬于低附加值利用。2013年1月23日公開的中國專利申請公開號為CN102887575A的專利申請中公開了一種廢硫酸的資源化回收工藝，該工藝通過沉淀除雜、聚鐵合成與陳化改性從廢硫酸中得到硫酸鐵，該工藝生產成本高、催化劑與穩定劑的用量大。

因此，若能妥善處理金屬表面處理過程中產生的廢硫酸，對于綜合利用其中有價資源、減少污染物排放，意義重大。

發明內容

根據本發明的一個方面，本發明提供的含金屬離子的廢硫酸的回收方法，包括步驟：向含金屬離子的廢硫酸中加入硫酸，使得廢硫酸中的硫酸濃度達到20-32％；將含金屬離子的廢硫酸降溫至-40～4℃，使得廢硫酸中的液態金屬離子轉化成晶體硫酸鹽；分離晶體硫酸鹽和液態硫酸。

進一步地，向含金屬離子的廢硫酸中加入硫酸的質量分數為50％-98％。

進一步地，采用制冷機將廢硫酸降溫。

進一步地，采用真空抽濾分離器或者離心機分離晶體硫酸鹽和液態硫酸。

進一步地，所述液態金屬離子為鐵離子、鋅離子、錳離子、銅離子和鉻離子中任一。

進一步地，所述含金屬離子的廢硫酸為清洗鐵板后的含有鐵離子的廢硫酸，向廢硫酸中注入質量分數為50％硫酸，使得硫酸濃度達到20％；采用制冷機制冷，待溫度降至-20℃時得到晶體硫酸亞鐵和液態硫酸的混合液；采用離心機分離得到液態硫酸和晶體硫酸亞鐵。

進一步地，所述含金屬離子的廢硫酸為硫酸浸取銅礦石后的含有銅離子的廢硫酸，向廢硫酸中注入質量分數為98％硫酸，使得硫酸濃度達到32％；采用制冷機制冷，待溫度降至-17℃時得到晶體硫酸銅和液態硫酸的混合液；采用離心機分離得到液態硫酸和晶體硫酸銅。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

本發明的方法具有工藝方法簡單、成本低、提取率高的優點；使廢硫酸具有零污染、零排放、全回收、全利用、低成本的優勢；

本發明的方法可有效去除廢硫酸中的金屬離子，處理后硫酸中金屬離子的含量為每升0.1-50克；使得廢硫酸具備可以再次回收利用的標準；

得到結晶硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、硫酸銅等可以資源化外售的硫酸鹽。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的具體實施方式。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明是將含金屬離子的廢硫酸降溫至-40～4℃，廢硫酸降溫冷凍，使廢硫酸中的金屬離子由液態離子轉化為固態晶體硫酸鹽從廢酸中析出，然后通過固液分離裝置，將固態的硫酸鹽與硫酸分離；硫酸鹽為所有金屬硫酸鹽。處理后的硫酸中金屬離子的含量為每升0.1-50克。

所述廢硫酸為清洗含鐵鋼板后的含有鐵離子的廢硫酸，包括但不僅僅限于清洗含鐵鋼板后的廢硫酸，還包括用硫酸清洗銅、鋁、鋅、鉻等所有和硫酸可以反應的無機物金屬，還包括用硫酸浸取鐵、銅、錳等所有無機物礦石產生的廢硫酸；還包括用硫酸提取其它金屬產生的含有無機金屬離子的廢硫酸。

所述液態金屬離子為鐵離子、鋅離子、錳離子、銅離子和鉻離子等，包括以上無機物離子并不僅僅局限于以上無機物金屬離子，還包括所有無機物金屬離子中任一。