[发明专利]一种利用工业废水中的稀硫酸生产硫酸盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种回收利用工业废水中的稀硫酸的方法，确切地说涉及一种利用铅锌冶炼厂的含有稀H₂SO₄的污酸水（工业废水）生产高纯净硫酸盐的方法。

背景技术

在现有的使用水溶性稀H₂SO₄生产硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的方法中，加入的含钙的化合物主要有两大类。

第一类是用水溶性Ca²⁺离子，如CaCl₂、Ca（NO₃)₂这类水溶性的Ca²⁺离子，无论是在酸性还是在碱性条件下，这类水溶性的Ca²⁺离子都可以净化成不含任何固体物的真溶液，与水溶性稀H₂SO₄反应，都可以大规模的生产出高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须。但是这一类的生产方式有一个特征性的局限性，就是在加入Ca²⁺离子的同时也加入了NO₃^-、Cl^-等阴离子，这就使得这种生产方式不能用在严禁带入阴离子的生产工艺中，例如工业循环水系统；

第二类是用高纯净的碳酸钙、氢氧化钙等化合物与水溶性稀H₂SO₄反应，理论上也可以大规模的生产出高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须。但是工业碳酸钙一般是用石灰石作原料，经煅烧成石灰，水化成石灰乳，再精选石灰乳，用精选的石灰乳碳化为碳酸钙，碳酸钙的纯净度主要取决于石灰石的纯净度，现有的精选石灰乳工序，极难将石灰乳净化到高纯净的程度，工业碳酸钙的纯净度一般只达到98%就属于优等品。因此使用工业优等品的碳酸钙或者氢氧化钙，其原料因含有酸不溶物，纯净度达不到生产高纯净硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的要求，因此在工业上不使用这种方式大规模生产硫酸钙晶体或硫酸钙晶须。但是这种生产方式有一个极为突出的优点，就是在酸性条件下与水溶性稀H₂SO₄反应，因原料纯度低而向反应系统带入的是固体杂质，这种固体杂质只会影响硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的纯净度，但是不会残留水溶性阴离子，这是因为在酸性条件下，碳酸根CO₃^2-分解成CO₂从水中溢出，而Ca(OH)₂与稀H₂SO₄生产硫酸钙晶须的同时就生成H₂O，也同样不会残留水溶性阴离子。因此用这一类不残留阴离子的含钙原料生产高纯净硫酸钙晶体或硫酸钙晶须，只要原料CaCO₃或者Ca(OH)₂的纯净度达到高纯净的标准，就可以生产出高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须，恰恰就是因为高纯净CaCO₃或者Ca(OH)₂必定也有高昂的价格，正是这个高昂的成本价限定了高纯净硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的生产规模。特别是市场销售的碳酸钙中因夹杂有未反应的Ca(OH)₂固形物，还有生成的CaCO₃在干燥工序极易产生CaO，这两种固形物都会造成局部呈碱性，极易与稀H₂SO₄中的砷生成砷酸钙固体物，这种固体物极易被硫酸钙晶体或硫酸钙晶须包裹起来，形成固体混合物，从而使硫酸钙晶体或硫酸钙晶须夹杂砷酸钙而受到污染，从而使得硫酸钙晶体或硫酸钙晶须因为含砷而失去工业和农业上的使用价值。

特别是铅锌冶炼厂的含有稀硫酸的污酸水中含有大量的铅锌镉砷等有毒有害的离子，这些离子极易被酸不溶物吸附，特别是死烧的氧化钙固体或没有反应完全的CaCO₃固体，这些固体表面都呈碱性，极易吸附铅锌镉砷等有毒有害的离子，因此才使用高纯净的新生的CaCO_3。这种新生CaCO₃是用水溶性离子反应生成的，这种新生的CaCO₃与稀硫酸的反应活性极高，在pH值小于4的溶液里立即就能被分解；这种新生的CaCO₃没有经过干燥工序，也不会生成氧化钙固体，从而也避免了因CaO而导致的局部碱性而吸附有害杂质的问题。

发明内容