[发明专利]一种含锌含铁废盐酸综合回收利用方法

说明书

本发明公开了一种含锌含铁废盐酸的综合回收利用方法，包括将含锌含铁废盐酸氧化成含锌三氯化铁，加入工业盐酸和乙酸丁酯进行萃取，静置分层，取有机相，加入含铁含酸洗涤液洗涤有机层，有机层加入反萃剂进行反萃，得到超低杂质的三氯化铁，经蒸发提浓并去除有机物，得到高纯三氯化铁。有机相可循环使用，水相经多次萃取至无三氯化铁，经蒸发浓缩后加入氨水中和盐酸，可得到满足镀锌行业的助渡液。本发明工艺生产出的高纯三氯化铁产品锌低于5ppm，可应用于饮用水处理、医药中间体、分析测试、精密蚀刻等领域；助渡液可回用于镀锌行业。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种含锌含铁废盐酸中锌和铁的分离回收利用方法。

背景技术

含锌含铁废盐酸主要来源于镀锌厂，在镀锌或喷涂开始前，需对钢铁表面的铁锈和氧化膜进行酸洗处理，而镀锌不合格的钢铁需要用盐酸反洗表面的镀锌层进行退锌处理，当两者的盐酸含量降低到一定浓度后无法继续使用就成为废液，该类废液中一般含有高浓度盐酸、氯化亚铁和氯化锌，因此具有良好的回收利用价值。由于锌、铁分离工艺处理过程难度较大，严重制约含锌含铁废盐酸的资源化回收利用，加上全球矿产资源的日渐匮乏，如何实现含锌含铁废盐酸的资源化利用显得极为重要。

目前，处理含锌含铁废盐酸主要有四种：1.加碱性物质沉淀铁、或分步沉淀铁和锌；2.树脂吸附氯化锌，使氯化锌分离出盐酸体系；3.往溶液中加浓硫酸，置换氯化氢，使溶液形成硫酸体系，析出一水硫酸锌和一水硫酸亚铁混合物；4.使用萃取剂萃取锌或萃取铁。以上的处理方法存在共同的缺点：锌、铁分离不彻底，影响了后续含锌和含铁产品的纯度，产品质量不能稳定满足市场需求，产品经济价值较低。

因此，迫切需要一种方法能将锌、铁分离的很彻底，以提高含锌含铁废酸的综合回收利用的经济价值。

发明内容

本发明的目的是综合回收利用含铁含锌废盐酸中的铁和锌，得到高纯三氯化铁溶液和锌助渡液。高纯三氯化铁溶液可满足高端三氯化铁的市场需求，可应用于饮用水、精密蚀刻、化学分析、医药中间体等领域，锌助渡液可回用于镀锌行业。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种含锌含铁废盐酸综合回收利用方法，包括以下步骤：

S1将含锌含铁废盐酸加入氧化剂，使溶液中Fe²⁺氧化完全，得到含锌三氯化铁溶液；

S2将含锌三氯化铁溶液加入盐酸、乙酸丁酯，震荡、静置至分层完全；

S3将S2中的有机层加入洗涤液，震荡、静置至分层完全；

S4将S3中有机层中加入反萃剂，得到超低杂质含量的三氯化铁溶液，经蒸发得到高纯三氯化铁，有机层返回系统中循环使用；

S5将S2中的水层经乙酸丁酯多次萃取至铁含量为未检出，水层蒸发浓缩，加入氨水中和溶液中的盐酸，可得到满足镀锌行业的助渡液；或将S2中的水层经乙酸丁酯多次萃取至铁含量为未检出，将水层经电解回收锌。

进一步的，步骤S1中的氧化方式可为氧气氧化、空气氧化、臭氧氧化、氯酸钠氧化，氯化钾氧化、氯气氧化、双氧水氧化中一种或多种结合的氧化方式。由于Fe²⁺不和Cl^-络合，不能被乙酸丁酯萃取，所以需要将含铁氯化物中Fe²⁺氧化。

进一步的，步骤S2中，所加入物料体积比为，含锌三氯化铁：工业盐酸：乙酸丁酯＝1:4～6:2～4。萃取时，有机相比例太高，则容易发生乳化现象，导致分层不彻底、分层速度慢甚至不分层；有机相比例太低，则需要增加萃取级数，以提高铁的萃取效率，因此保持水相:有机相＝1.5～3:1，优选2～2.5:1，有利于铁的萃取完全。