[實用新型]一種熱鍍鋅廢酸資源化處理裝置

有效

• 申請號: 201720077163.9
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN206447716U
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 劉瑞聰;孟憲禮;馬準;柯爌瓊;孫德林;黃成慧
• 申請（專利權）人: 青島北方節能環保有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F11/12;B01D53/14;C22B7/00;C02F103/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務所37104
• 代理人: 付麗麗

技術領域

本實用新型屬于廢酸處理及資源回收利用技術領域，具體涉及一種熱鍍鋅廢酸資源化處理方法。

背景技術

熱鍍鋅生產過程中先對鍍件進行表面處理，使用鹽酸反復沖洗金屬表面去除油污和氧化物，當鹽酸中金屬離子含量達到一定濃度形成廢酸(酸性廢液)。目前，對廢酸的處理方法主要有兩種：一是酸堿中和法，加堿將金屬離子沉淀和中和溶液中的酸，金屬離子沉淀作為污泥交由污泥處理廠處理，這種解決辦法不但浪費了有用的氯化鐵資源，同時顯著增加了企業排放廢水中的鹽含量，直接導致后續廢水處理成本的大幅度提升；二是鹽酸再生法。鹽酸再生法均采用加熱蒸發、噴霧燃燒的方式，其工藝是對廢酸液進行直接加熱回收鹽酸和氧化鐵，少數大型鋼鐵聯合企業采用魯奇法和魯特納法。該處理工藝一次性投資大、運行維護費用高，一般中小企業難以承受。因此，國內的中小企業大都采用石灰中和法，使廢酸液中和后達標排放。但此法需消耗大量的石灰，并產生大量的含水率99％的泥渣需干化處理。該方法處理設施投資和處理成本也都較高，且廢酸液中的有用資源未能回收利用。

研究發現，從熱鍍鋅廢酸中直接回收的HCl濃度低，品質低，回收價值低，由于酸性廢水中鐵含量高，Fe²⁺離子含量為12000-20000mg/L，Fe³⁺離子含量為 1000-5000mg/L，將廢酸中的鐵回收利用價值更高。如中國專利 CN2015107042476公開了一種熱鍍鋅廢酸聯合制備氧化鐵紅和鹽酸的方法，將酸性廢水采用霧化器噴入微波反應室中，然后從微波反應室底部通入氧化性氣體，制備得到氧化鐵顆粒和含鹽酸的尾氣。然而該方法采用霧化器和微波反應器制備氧化鐵，設備造價高，難以工業化應用，且處理后得到的含鹽酸的尾氣通過堿液吸收，達到工業廢氣排放標準后排放，整個過程無法實現零排放處理。

發明內容

本實用新型目的是提供一種熱鍍鋅廢酸資源化處理方法及其裝置，解決了現有方法中無法有效回收廢酸中的鐵，或者回收過程造價太高，無法工業化推廣應用的問題。

為實現上述目的，本實用新型涉及的熱鍍鋅廢酸資源化處理方法，具體包括以下步驟：

(1)鐵的回收：向熱鍍鋅廢酸中加入氧化劑，將廢酸中的Fe²⁺離子氧化Fe³⁺離子，然后將廢酸pH調節為4.5，Fe³⁺生成Fe(OH)₃沉淀，固液分離，Fe(OH)₃沉淀回收，濾液進入下一步驟；

(2)其他重金屬的處理：調節步驟(1)得到的濾液pH為9.5，重金屬離子生成相對應的難溶鹽沉淀，固液分離后，濾液進步下一步驟；

(3)可溶鹽回收：將步驟(2)得到的濾液pH調節為中性，然后將濾液加熱蒸發，濾液中可溶鹽結晶析出回收，蒸發過程中產生的冷凝水回用。

進一步地，所述步驟(1)中氧化劑為氯酸鈉，步驟(1)和步驟(2)中采用氫氧化鈉調節pH，避免引入其他陽離子影響后續結晶產品的品質，步驟(3) 中加熱蒸發過程采用的裝置為太陽能預熱池和MVR蒸發系統，濾液經過太陽能預熱池加熱溫度上升到50-70℃，然后進入MVR蒸發系統蒸發，所述太陽能預熱池吸收太陽能將濾液加熱，降低后續蒸發過程運行成本。

進一步地，將步驟(1)得到的Fe(OH)₃沉淀脫水至含水率15-30％后加入到高溫爐中進行高溫煉鐵，Fe(OH)₃受熱轉化成Fe₂O₃，然后在還原性氣體的作用下轉化成鐵。

進一步地，將步驟(2)得到的難容鹽沉淀進入太陽能預熱池脫水至含水率為15-30％。

進一步地，本實用新型涉及的熱鍍鋅廢酸資源化處理方法，還包括以下步驟：酸霧回收：采用酸霧吸收塔吸收熱鍍鋅廢酸表面的揮發性酸霧，將形成的酸液輸送到步驟(1)中的熱鍍鋅廢酸中。

進一步地，本實用新型涉及的熱鍍鋅廢酸包括以下濃度的組分，Fe²⁺為 12-20g/L，Fe³⁺為1-5g/L，其他金屬離子為300-5000mg/L，HCl為54-127g/L。

本實施例涉及的熱鍍鋅廢酸資源化處理裝置，具體包括依次連接的鐵沉淀回收裝置、重金屬沉淀回收裝置和蒸發結晶裝置。