[發明專利]一種生產電極箔時廢硫酸及廢硫酸鋁的回收方法及回收裝置

有效

• 申請號: 201810089712.3
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108203083B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 孟慶華
• 申請（專利權）人: 新疆智誠同欣環保科技有限公司
• 主分類號: C01B17/90
• 分類號: C01B17/90;C01F7/74
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 陸菊華

本發明公開了一種生產電極箔時廢硫酸及廢硫酸鋁的回收方法及回收裝置，所述回收方法，其特征在于，在生產電極箔時產生的廢棄物中，使硫酸廢液與廢硝酸進行熱交換對硫酸廢液進行預熱，進一步通過低溫蒸發組合膜在低溫條件下將硫酸廢液蒸發分離為硫酸及硫酸鋁結晶體。

技術領域

本發明涉及電極生產領域，具體涉及一種生產電極箔時廢硫酸及廢硫酸鋁的回收方法及回收裝置。

背景技術

在電極箔(鋁箔)生產過程中，硫酸廢液主要為腐蝕箔工藝中一次電蝕工藝所產生，其主要成分包含硫酸、鋁離子、水、微量金屬離子。硫酸與鋁箔的化學反應方程式：2AL+3H₂SO₄＝Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

腐蝕箔一次電蝕的工藝原理是把濃硫酸稀釋成低濃度的稀硫酸，作為腐蝕液，鋁箔作為陽極在通直流電的情況下被均勻電化學腐蝕，其中陽極的單質鋁會變成Al³⁺進入液體體系，在稀硫酸腐蝕的情況下以硫酸鋁(化學式Al₂(SO₄)₃)存在，當鋁離子含量達到一定程度，其中的酸度無法滿足鋁箔的電化學腐蝕液體環境，就會作為廢液排出腐蝕箔工藝體系，變成廢酸(一種含稀硫酸、硫酸鋁的混合廢液)，現在國內最普遍的處理辦法是用稀硫酸與石灰乳混合發生中和反應生成石膏，石膏渣通過離心分離脫除水份后運出做為廢渣處理，此工藝有以下幾個運行缺陷：

(1)產生廢渣需再做固廢處理，處理成本高；由于采用石灰乳來中和系統產生的廢硫酸，會生成大量的CaSO₄廢渣，而且在此中和過程中需購買用于中和的原料石灰，還需購買輔助沉淀用的絮凝劑，同時還需配套使用離心機設備對渣漿進行分離，運行成本和配套設備、設施投入成本量大。以15m³/h的廢硫酸處理設計計算，僅石膏廢渣處理設備造價就要增加80萬，且石灰購買成本每年需260萬元、廢渣處理成本每年需120萬、輔材成本每年45萬元、運行電耗成本每年需66萬元，按照一年計算，每年就要增加580萬元的成本。

(2)廢硫酸無法回用；因采用石膏中和處理，所有廢硫酸均參與中和反應生成廢渣，無回收利用。以15m³/h的廢硫酸處理設計計算，廢硫酸濃度按10％計，則每天有60噸硫酸(98％)被排放，未回收硫酸成本2400元/天，每年按300天運行時間計，未回收硫酸成本可達72萬元；此過程中對應的化學反應：H₂SO₄+Ca(OH)₂＝Ca SO₄↓+H2O

(3)硫酸鋁未回收利用；用石灰進行中和反應產生的廢渣不僅是石膏(CaSO₄)廢渣，還有在堿中和過程中的Al(OH)₃產生，一并被作為廢渣運出；硫酸鋁可回收利用的物質大量流失。此過程中對應的化學反應：Al₂(SO₄)₃+3Ca(OH)₂＝2Al(OH)₃↓+3CaSO₄

(4)作業環境差；用石灰進行中和反應產生的廢渣通過離心分離出來后，再通過汽車運輸至外界固廢場，中和分離的污水直接外排。此過程中會出現渣漿泄漏，污染現場作業環境，還會出現中和污水堵管溢流造成作業環境變差。

(5)運行和操作成本高；用石灰與廢硫酸進行中和反應需配套大量的設備、設施，并配備各種設備相應的操作人員，產生的廢渣在輸送作業過程中經常發生泄漏，操作人員需定時、定期進行清洗和清掃，耗費大量人力、物力，采用石灰水中和的辦法進行處理，每年要產生3萬多噸的石灰粉中和沉淀鈣鹽鋁鹽污泥、還有大量的硫酸鹽與廢渣共存排出，處理成本高，而且還浪費大量水、電資源。

發明內容

為解決現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種生產電極箔時廢硫酸及廢硫酸鋁的回收方法及回收裝置。