[发明专利]一种普碳钢盐酸酸洗废液的快速回收处理方法

说明书

本发明涉及一种普碳钢盐酸酸洗废液的快速回收处理方法，包括以下步骤：1)向含有大量亚铁离子的酸洗废液加入一定比例的有机酸添加剂，进行恒温充分搅，得到固液混合物；2)固液混合物采用真空式循环水泵进行固液分离，得到铁与其它微量金属元素的金属有机酸沉淀物和盐酸溶液；3)盐酸溶液直接加入到普碳钢洗涤段进行循环利用，4)得到的金属有机酸盐在马弗炉中高温煅解燥得到金属氧化物。该方法有效的解决了现有盐酸废液处理技术中存在的回收成本高、回收盐酸浓度低、易产生二次污染等问题，实现盐酸再生循环、金属氧化物附加高价值，具有较高的环保效益和经济效。

技术领域

本发明涉及普碳钢盐酸酸洗废液处理领域，具体涉及一种盐酸酸洗废液的快速回收处理方法。

背景技术

钢铁企业常用硫酸或盐酸作为酸洗液来清除钢材表面的氧化皮及等杂质，硫酸主要靠酸液向里层深入不断产生氢气向外冲击剥离氧化铁皮完成酸洗过程，因此容易造成基体铁的点蚀、氢脆等现象，使铁的损失较大，盐酸是由外向里溶解反应，而与基体反应较慢；相同条件下盐酸比硫酸的酸洗速度高；硫酸酸洗的生产成本大；因此在金属镀件和普碳钢行业主要采用盐酸酸洗工艺。

在盐酸酸洗工艺过程中，二价铁离子不断产生，与此同时酸浓度不段下降，酸洗效果明显降低，必须更换新酸以保证较好的酸洗效果。但酸洗废液含有大量残留盐酸及金属亚铁离子，含酸废水直接外排会腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物；酸度大的废水会毒死鱼虾，影响水生作物生长；含酸废水渗入土壤会造成土质钙化，进而影响农作物生长；重金属离子对水生物和人类健康的危害都是非常严重的。目前酸洗废液已被国内外列为危险废物进行管理，并且对残留铁排放做了严格限制。

国内外学者对盐酸酸洗废液进行大量的研究，提出了多种处理方法。各个企业结合自身情况，选择特定的处理技术。目前常用的盐酸酸洗废液处理方法有中和沉淀法、直接焙烧法、蒸发结晶法、离子交换法、膜分离法、萃取法、化学转化法等。

中和沉淀法：其基本原理是利用碱将盐酸废液中和至PH6～9，并将溶液中的绝大部分金属离子沉淀。中和沉淀法普遍选用石灰作为中和试剂，在处理盐酸酸洗废液时PH值可以达到要求，但是产生大量泥渣且处理困难，易带来二次污染，而且浪费了大量的盐酸和铁资源。

直接焙烧法：直接焙烧法是在高温下氧化水解亚铁盐，并将水蒸发掉得到氧化铁和再生酸，即回收了资源，又解决了废酸的环保问题。只是该方法消耗大量冷却水、电和燃气，运行成本高，一般中小型相关企业都负担不起。

蒸发结晶法：蒸发结晶法的原理是加热氯化氢和水蒸气的混合气体，通过冷凝回收盐酸，浓缩液冷却结晶得到亚铁盐。常压蒸发法对设备管道的腐蚀性很大，且亚铁盐容易析出造成设备堵塞；目前多采用负压蒸发法以降低物料沸点和减少氯化氢气体外泄，从而延长设备寿命。

离子交换树脂法：利用某些离子交换树脂可从废酸溶液中吸收酸而排出金属盐的功能实现酸盐分离的一种方法。具有工艺流程短、易操作、能耗低的优点，常温处理也提高设备和管道寿命，减少氯化物的逸出，但是常温回收盐酸的浓度偏低，需添加浓盐酸才能使用。

膜分离法：利用膜的离子选择性将铁和酸分离，从而回收酸和铁盐，有较高的经济和环保价值，常用的方法有扩散渗析法、电渗析法、膜蒸馏法等。扩散渗析法的投入为焙烧法的1/5左右，且运行费用低，与膜蒸馏相结合，还可获得含量更高的再生酸；但是处理量小，回收盐酸的浓度不能高于酸洗废液中的浓度，因此需要进一步处理残液。

萃取法：利用化合物在两种互不相容的溶剂中具有不同溶解度来实现物质的提纯与分离。在盐酸酸洗废液中加入萃取剂分离氯化氢和氯化亚铁，在用水把已溶解在萃取剂中的氯化氢进行反萃取，从而得到盐酸；氯化亚铁则采用盐析法。这种方法操作简单，回收效率高，仅次于喷雾焙烧法，但是因萃取过程会引入新的有机相，萃取剂的流失及二次污染目前还没有很好的处理方法。