[发明专利]高浓度废硫酸处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种高浓度废硫酸处理方法，包括：(1)对高浓度废硫酸进行稀释，稀释后的废硫酸液进行初次热交换；(2)将初次热交换所得的废硫酸液进行再次热交换进一步降温；(3)将再次热交换后的废硫酸液经过预处理过滤去掉颗粒杂质得到初滤液；将初滤液经过一级纳滤，过滤所得一级清液进行储存，过滤后的一级浓液经过二级纳滤膜进行洗滤，将二级纳滤膜洗滤所得二级清液与一级清液汇总为硫酸清液储存；将硫酸清液通过反渗透膜过滤得到浓硫酸、过滤得到纯水；(4)对浓硫酸进行蒸发浓缩。本发明公开了一种高浓度废硫酸处理系统。本发明减少前期硫酸稀释量，以及降低后期蒸发量，降低了生产能耗。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体而言，涉及一种高浓度废硫酸处理方法及系统。

背景技术

在湿法冶金中，浸出、电解精炼等冶金生产过程中会产生大量的高浓度废硫酸，高浓度废硫酸中含有不同浓度的无机酸、有机物、有价金属，这些高浓度废硫酸如果直接排放不仅会造成环境污染而且其中的有价金属以及硫酸得不到合理回收。目前，现有技术中高浓度硫酸处理普遍采用中和法，其缺点在于中和法不能有效回收硫酸和有价金属，并且还会有大量废渣堆积。除此之外，在进行中和法处理时需要对高浓度废硫酸进行稀释，浓硫酸稀释到过低浓度处理时整体工艺设备增大，投资过大，而且浓硫酸在稀释过程中大量放热未能利用，而硫酸蒸发浓缩中又需要加热，处理能耗增加。

发明内容

本发明的主要目的在于提供高浓度废硫酸处理方法及系统，以解决现有技术中高浓度废硫酸处理时回收率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种高浓度废硫酸处理方法，包括以下步骤：

(1)对高浓度废硫酸进行稀释，稀释后的废硫酸液通过初次热交换系统进行初次热交换；

(2)将初次热交换所得的废硫酸液经过再次热交换系统进行再次热交换进一步降温；

(3)将再次热交换后的废硫酸液经过预处理过滤去掉颗粒杂质得到初滤液；将初滤液经过一级纳滤去掉溶解性杂质盐以及高价金属离子，过滤所得一级清液进行储存，过滤后的一级浓液经过二级纳滤膜进行洗滤，将二级纳滤膜洗滤所得二级清液与一级清液汇总为硫酸清液储存；将硫酸清液通过反渗透膜过滤得到浓硫酸、过滤得到纯水；

(4)对所得浓硫酸进行蒸发浓缩。

进一步地，在步骤(4)中将所得纯水返回用作二级纳滤膜洗滤用水，所述浓硫酸经过初次热交换系统并利用初次热交换产生的热量对浓硫酸进行预热，之后对预热过后的浓硫酸进行蒸发浓缩。

进一步地，采用去离子水对高浓度废硫酸进行稀释，所述高浓度废硫酸中硫酸浓度＞30％，杂质含量＜20％，稀释后的废硫酸液中硫酸浓度为20％，再次热交换对废硫酸液进行降温并将温度调节≤45℃。

进一步地，蒸发浓缩产生的蒸汽冷凝水回用作高浓度废硫酸的稀释用水。

本发明高浓度废硫酸处理系统相比于现有技术的优点在于：采用膜浓缩系统对高浓度含杂废硫酸进行过滤浓缩，由此减少前期硫酸稀释量，以及降低后期蒸发量，降低了生产能耗；本发明采用物理分离法，不添加辅助剂等化学物品，降低成本同时也降低后端废水处理难度；本发明系统充分回收和利用浓硫酸稀释时释放的热量，降低了能耗和生产成本。

本发明工艺中废硫酸中的水得到最大化回收利用，且排放的废水PH值接近中性，废水处理和回收难度低。利用反渗透膜对溶质和溶剂的分离作用实现硫酸溶液的浓缩。二级纳滤膜将高价离子，例如Fe³⁺、Fe²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等拦截在浓液侧，H⁺等离子穿过膜进入清液侧，实现硫酸溶液杂质离子的去除。