[發明專利]一種普碳鋼鹽酸酸洗廢液的快速回收處理方法

在審

• 申請號: 201911070569.4
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110902872A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 張景濤;喬惠彩;張海濱
• 申請（專利權）人: 鄭州市拓邦環保科技有限責任公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 王越

本發明涉及一種普碳鋼鹽酸酸洗廢液的快速回收處理方法，包括以下步驟：1)向含有大量亞鐵離子的酸洗廢液加入一定比例的有機酸添加劑，進行恒溫充分攪，得到固液混合物；2)固液混合物采用真空式循環水泵進行固液分離，得到鐵與其它微量金屬元素的金屬有機酸沉淀物和鹽酸溶液；3)鹽酸溶液直接加入到普碳鋼洗滌段進行循環利用，4)得到的金屬有機酸鹽在馬弗爐中高溫煅解燥得到金屬氧化物。該方法有效的解決了現有鹽酸廢液處理技術中存在的回收成本高、回收鹽酸濃度低、易產生二次污染等問題，實現鹽酸再生循環、金屬氧化物附加高價值，具有較高的環保效益和經濟效。

技術領域

本發明涉及普碳鋼鹽酸酸洗廢液處理領域，具體涉及一種鹽酸酸洗廢液的快速回收處理方法。

背景技術

鋼鐵企業常用硫酸或鹽酸作為酸洗液來清除鋼材表面的氧化皮及等雜質，硫酸主要靠酸液向里層深入不斷產生氫氣向外沖擊剝離氧化鐵皮完成酸洗過程，因此容易造成基體鐵的點蝕、氫脆等現象，使鐵的損失較大，鹽酸是由外向里溶解反應，而與基體反應較慢；相同條件下鹽酸比硫酸的酸洗速度高；硫酸酸洗的生產成本大；因此在金屬鍍件和普碳鋼行業主要采用鹽酸酸洗工藝。

在鹽酸酸洗工藝過程中，二價鐵離子不斷產生，與此同時酸濃度不段下降，酸洗效果明顯降低，必須更換新酸以保證較好的酸洗效果。但酸洗廢液含有大量殘留鹽酸及金屬亞鐵離子，含酸廢水直接外排會腐蝕下水管道和鋼筋混凝土等水工構筑物；酸度大的廢水會毒死魚蝦，影響水生作物生長；含酸廢水滲入土壤會造成土質鈣化，進而影響農作物生長；重金屬離子對水生物和人類健康的危害都是非常嚴重的。目前酸洗廢液已被國內外列為危險廢物進行管理，并且對殘留鐵排放做了嚴格限制。

國內外學者對鹽酸酸洗廢液進行大量的研究，提出了多種處理方法。各個企業結合自身情況，選擇特定的處理技術。目前常用的鹽酸酸洗廢液處理方法有中和沉淀法、直接焙燒法、蒸發結晶法、離子交換法、膜分離法、萃取法、化學轉化法等。

中和沉淀法：其基本原理是利用堿將鹽酸廢液中和至PH6～9，并將溶液中的絕大部分金屬離子沉淀。中和沉淀法普遍選用石灰作為中和試劑，在處理鹽酸酸洗廢液時PH值可以達到要求，但是產生大量泥渣且處理困難，易帶來二次污染，而且浪費了大量的鹽酸和鐵資源。

直接焙燒法：直接焙燒法是在高溫下氧化水解亞鐵鹽，并將水蒸發掉得到氧化鐵和再生酸，即回收了資源，又解決了廢酸的環保問題。只是該方法消耗大量冷卻水、電和燃氣，運行成本高，一般中小型相關企業都負擔不起。

蒸發結晶法：蒸發結晶法的原理是加熱氯化氫和水蒸氣的混合氣體，通過冷凝回收鹽酸，濃縮液冷卻結晶得到亞鐵鹽。常壓蒸發法對設備管道的腐蝕性很大，且亞鐵鹽容易析出造成設備堵塞；目前多采用負壓蒸發法以降低物料沸點和減少氯化氫氣體外泄，從而延長設備壽命。

離子交換樹脂法：利用某些離子交換樹脂可從廢酸溶液中吸收酸而排出金屬鹽的功能實現酸鹽分離的一種方法。具有工藝流程短、易操作、能耗低的優點，常溫處理也提高設備和管道壽命，減少氯化物的逸出，但是常溫回收鹽酸的濃度偏低，需添加濃鹽酸才能使用。

膜分離法：利用膜的離子選擇性將鐵和酸分離，從而回收酸和鐵鹽，有較高的經濟和環保價值，常用的方法有擴散滲析法、電滲析法、膜蒸餾法等。擴散滲析法的投入為焙燒法的1/5左右，且運行費用低，與膜蒸餾相結合，還可獲得含量更高的再生酸；但是處理量小，回收鹽酸的濃度不能高于酸洗廢液中的濃度，因此需要進一步處理殘液。

萃取法：利用化合物在兩種互不相容的溶劑中具有不同溶解度來實現物質的提純與分離。在鹽酸酸洗廢液中加入萃取劑分離氯化氫和氯化亞鐵，在用水把已溶解在萃取劑中的氯化氫進行反萃取，從而得到鹽酸；氯化亞鐵則采用鹽析法。這種方法操作簡單，回收效率高，僅次于噴霧焙燒法，但是因萃取過程會引入新的有機相，萃取劑的流失及二次污染目前還沒有很好的處理方法。