[发明专利]不锈钢混合酸洗废酸再生方法

说明书

一种不锈钢混合酸洗废酸再生方法，包含以下步骤：在不锈钢混合酸洗废酸中加入氧化剂来调整废酸体系的氧化还原电位，其中所述不锈钢混合酸洗废酸含有硝酸和氢氟酸；然后将所得混合液在加热、加压条件下进行反应；对反应后形成的浆料进行固液分离，得到再生的酸溶液。本发明通过高温水解除去废酸中的金属离子，再生得到的酸液直接返回不锈钢洗涤工序，而金属沉淀物为无毒无害的稳定氧化物，实现了零排放清洁处理工艺。

技术领域

本发明涉及工业废酸清洁化再利用技术领域，尤其涉及一种不锈钢混合酸洗废酸再生方法。

背景技术

不锈钢轧制过程中需要大量的无机酸洗涤进行表面处理，从而得到清洁、光滑的不锈钢表面。为增强酸洗效果，不锈钢表面酸洗过程一般都包括“硝酸+氢氟酸”混合酸洗工序。酸洗过程中部分铁以及不锈钢中的少量元素如镍、铬、锰也部分溶解进入酸洗液中。当金属元素积累达到一定浓度时，酸洗液将失去洗涤效果，产生大量的洗涤废酸。废酸中含有大量铁，主要以Fe(III)和Fe(II)形式存在，根据不锈钢的种类不同，废酸中还常含有Ni、Cr、Mn等微量元素。

目前，酸洗液通常采用中和沉淀的方法处理，产生大量有毒废渣危害环境。随着环境保护的要求提高，中和废水和废渣的排放日益困难，而开发了其他回收和处置废酸的方法。例如，一些企业引进国外的Ruthner喷雾焙烧回收酸以及金属的方法，废酸经过预浓缩后，通过高温焙烧使废液中的金属水解，该方法可回收97％的HF和60％-70％的HNO₃。但此工艺需要预干燥脱水、高温焙烧、气相中酸回收、氮氧化物吸收以及催化转化等工序，技术控制难度大、能耗高，而且容易造成大气污染。

再如，采用树脂吸附法回收废酸中的自由酸也得到了一定范围的工业化应用，利用树脂选择性吸附废液中的自由酸与金属硝酸盐和氟化物分离，可以回收大于94％的游离HNO₃以及大于70％的游离HF，金属离子的去除率能达到70％以上，回收的酸可以循环再利用。但该工艺回收酸后的金属盐溶液仍需中和处理，仍然产生有毒废渣，中和后仍有大量废液排放，另外回收的酸浓度低，需补加浓酸后才能循环利用。

又如，可利用难挥发的硫酸在50～70℃下减压置换混合废酸中易挥发的HNO₃和HF，吸收后HNO₃和HF的回收率达到90％以上，溶液中H₂SO₄采用树脂吸附法回收，回收率达到80％以上。残余的废酸溶液采用分步沉淀的方法处理，首先用石灰乳在pH3.0沉淀得到不含重金属的硫酸钙中和渣，可以作为建材利用，然后采用碳酸钠和硫化钠完全沉淀废液中的重金属离子，沉淀物可作用作资源提取金属，中和废水达标排放。该方法可以回收利用了大部分高价值的HNO₃和HF，金属可以得到二次利用，减少了有毒固体废物的排放。但该方法产生大量的废渣，二次利用困难，由于方法包含多步洗涤过程，废液产生量大，工艺复杂，成本高。

又如，还可通过对分解得到的含HF、NO_x、HNO₃的烟气经过酸吸收、洗涤塔洗涤、NO_x氧化转化、冷凝吸收以及催化脱硝，使HNO₃回收率提高到75％以上，废气排放中NO_x降低到50mg/m³。尽管该方法提高了现有喷雾焙烧法的效率，减轻了废气的污染，但并没有解决能耗高、酸收率低、工艺复杂等缺陷。

另外，还可利用电解法、膜渗透法处理不锈钢洗涤废酸，均能回收洗涤废液中的酸和金属，而且方法简单、流程短，但方法设备复杂，工艺控制困难，酸不能再生利用，没有解决废渣和废液排放问题。

综上所述，现有的不锈钢混合酸洗废酸的处理中仍然存在会产生大量废渣、废液，处理流程复杂，成本较高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种不锈钢混合酸洗废酸再生方法，通过金属离子水解，实现混酸的再生循环，从而解决上述提及的技术问题中的至少之一。