[实用新型]一种废酸中无机酸与无机酸盐的分离系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种废酸中无机酸与无机酸盐的分离系统，具体地说是涉及一种分离硫酸与硫酸盐、硝酸与硝酸盐、盐酸与氯化物的分离系统。

背景技术

在硫酸生产的烟气净化过程中会产生一定量的废酸；在硫酸法钛白粉生产过程中也会产生大量的浓废酸；在湿法冶金电解(或电积)铜、镍、钴等金属时会产生一定量的高盐废酸。目前，处理这些废酸的常用方法是加石灰中和或蒸发浓缩。前者造成硫酸资源浪费，产生大量含重金属石膏渣的二次污染。蒸发浓缩处理能耗高，得到的硫酸不纯，会影响二次使用。在硫酸和硫酸盐分离方面，国外发展了二种技术，一种是树脂法，另一种是耐酸纳滤膜法。树脂法采用树脂交换床，交换床内充满能吸附强酸的树脂。当含盐硫酸通过树脂层时，硫酸会被树脂暂时吸附而硫酸盐和其他盐的水溶液不被树脂吸附(或吸附很少)越过树脂层。当树脂吸附的硫酸达到饱和即将被释放流出时，用清水反向进入树脂层，洗下硫酸。这种分离方法，在保证硫酸浓度下降不大于15％和硫酸损失不高于15％的前提下，它的硫酸和硫酸盐分离效率为50-70％。它的缺点是加水造成含盐废水和清酸的体积膨大。优点是分离效果不受硫酸盐浓度影响。往往硫酸盐浓度越高，树脂分离效果越好。单独采用树脂法处理上述几种废酸，受分离效率不高影响无法满足废酸的回用要求。

耐酸的纳滤膜，它的耐酸浓度能够耐硫酸25％，硫酸和硫酸盐的分离率在95-98％，纳滤膜的正常工作条件是硫酸盐在浓缩过程中不能饱和、结垢或结晶。同时处理的硫酸盐的浓度不能太高，不能使纳滤膜渗透压高于4.5MPa这一膜的最大工作压力。受纳滤膜对进液要求的影响，许多废酸不满足纳滤膜的使用条件而不能用纳滤处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种处理成分复杂、含盐浓度比较高的废酸的分离系统，使硫酸净化后能够作为资源使用，减少三废排放。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种废酸中无机酸与无机酸盐的分离系统，其特征在于：包括原酸槽、树脂除盐器、中间槽、保安过滤器、高压泵、纳滤膜过滤器以及清酸槽；树脂除盐器中设有树脂交换床，其顶部设有反冲洗水进口和过滤液出口，其底部设有原酸进液口和洗脱液出口；原酸槽的出口与树脂除盐器的原酸进液口经管线连接，树脂除盐器的洗脱液出口与中间槽经管线连接；中间槽的出口依次通过保安过滤器和高压泵与纳滤膜过滤器的入口经管线连接；纳滤膜过滤器的渗透液出口与清酸槽经管线连接，纳滤膜过滤器的浓缩液出口与原酸槽经管线连接。

较佳的，原酸槽的出口通过水泵与树脂除盐器的原酸进液口经管线连接。

进一步的，所述分离系统还包括原酸进液管道，所述原酸槽和中间槽均与原酸进液管道连接。

所述废酸可以是硫酸厂烟气洗涤排放的废酸、硫酸法钛白粉生产过程中产生的废酸或湿法冶金电解(或电积)铜、镍、钴等金属时产生的废酸。所述废酸中含有无机酸、无机酸盐和其他溶解性物质。根据废酸的来源不同，其中所含的无机酸和无机酸盐也不相同。

所述无机酸为硫酸、硝酸或盐酸等强酸，所述无机酸盐为硫酸盐、硝酸盐和氯化物。所述无机酸盐中的阳离子包括并不限于铁离子、镁离子、钙离子、铝离子、铜离子、镉离子、镍离子、钴离子等中的一种或多种。

所述树脂交换床内填充的树脂为可吸附无机酸、而几乎不吸附无机酸盐及其他溶解性物质的树脂；并且其吸附的无机酸能被水洗出。当含盐废酸通过树脂层时，无机酸会被树脂暂时吸附而无机酸盐和其他盐的水溶液不被树脂吸附(或吸附很少)越过树脂层；当树脂吸附的无机酸达到饱时，用清水反向进入树脂层，洗下无机酸。

所述纳滤膜过滤器中装填的纳滤膜为能够耐重量百分浓度20％的硫酸的纳滤膜，例如GE公司生产的型号为NF4040、NF8080等的纳滤膜。

所述过滤采用保安过滤器也称精密过滤器，作用是防止细小微粒(如破碎的树脂)进入下游装置。

本实用新型提供的上述分离系统可将含高浓度盐的废酸进行分离，可分别获得纯净的酸溶液和低酸度的盐溶液，使分离出的无机酸和盐可以分别作为资源利用，避免了现有的和传统的加碱中和或蒸发浓缩处理方法所造成的资源浪费，以及产生的二次固废污染。此外，本实用新型的分离系统是将树脂法分离技术与纳滤膜技术结合并改进、发展成一种全新技术，有效地解决了树脂分离技术产生的清酸体积膨大以及纳滤膜技术不能适用于高含盐酸溶液的处理等问题。本实用新型适用于处理硫酸工业、冶炼工业和硫酸下游产业产生的高含盐硫酸溶液的处理，同时也适用于硝酸和硝酸盐、盐酸和氯化物的分离。硫酸和硫酸盐、硝酸和硝酸盐、盐酸和氯化物的分离效率均大于90％。

附图说明