废硫酸回收方法汇总调研.doc

硫酸酸洗废液回收处理 钢材在生产的过程中，有一道酸洗工序，目的就是将附着在轧制好的钢材表面的氧化铁皮等杂质除去，以利于下一工序加工成合格钢材。酸洗时将钢材浸在15%左右浓度的稀硫酸中，反复清洗，使氧化铁皮和钢材的表面与硫酸反应溶解。硫酸经过这样多次的反复使用，酸度降低，水分增加，同时，由于氧化铁皮和钢铁与硫酸作用而生成了大量硫酸亚铁，因而使酸洗作用降低，这就形成了“废”酸。废酸中主要成份为5%硫酸和300mg/L的FeSO4，这些废水如不经过处理而排放到环境中，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。 事实上，这些废酸并不“废”，它里面还含有一定浓度的硫酸，而其中所含的大量硫酸亚铁，又是一种用途较广的化工原料，它可用作水的净化剂、化工触媒等。纯硫酸亚铁还可用作医药上的补血剂、化学试剂等等。 根据，废硫酸回收处理工艺暂定为以下种： 一、铁屑将废硫酸液与铁屑置于一个反应槽中，使其完全生成硫酸亚铁，将溶液加热到100℃，反应2h，在加热浓缩后自然冷却，使硫酸亚铁结晶析出，最后经甩干机脱水烘干。 优点：简单易操作、投资少、费用低只能回收硫酸亚铁，不能回收硫酸；产品质量差、生产周期长，比较适合于乡镇企业小型生产。小首钢特殊钢公司采用该法处理轧钢酸洗废液，经离心甩干后，残液含酸浓度为0.5%，硫酸亚铁为150～170g/L，需中和处理仅适用于废液量少的处理二、蒸发冷冻结晶法 蒸发冷冻结晶法是应用于处理硫酸酸洗废液的成熟工艺。根据硫酸亚铁在酸洗液中溶解度的变化规律，当温度一定时，硫酸亚铁的溶解度随酸浓度的增加而降低；当酸度一定时，硫酸亚铁的溶解度随温度降低而迅速下降。因此，通过加热蒸发水分以提高废酸的酸度和强制给冷以降低废酸液温度（降至-5℃左右）的技术手段，可降低硫酸亚铁在废酸液中的溶解度，使过饱和的硫酸亚铁以七水硫酸亚铁形式结晶析出，再经离心分离，可分别得到硫酸和七水硫酸亚铁，前者可返回酸洗车间得以回用，后者可作为化工产品出售，从而实现了酸洗废液的回收利用。在实际工程应用中，常采用负压蒸发以避免由于高温蒸发而带来腐蚀加剧问题，同事也可改善操作环境。例如，江西洪都钢厂采用真空度0.08~0.088MPa的负压蒸发，冷冻结晶温度为-7~-5℃的工艺条件，处理该厂的酸洗废液，每1m3废酸液回收再生酸625kg，七水硫酸亚铁90kg，获得了很好的经济效益和环境效益。 工艺流程简单讲就是废酸真空加温浓缩（蒸发掉水分，提高酸度）→冷冻搅拌结晶（使硫酸亚铁析出）→（使硫酸亚铁与再生酸分离）。 真空加温浓缩 集中起来的废酸，导入密闭的真空浓缩锅内，用真空泵抽吸，使锅内真空度达到720毫米汞柱左右。利用园区内余热蒸汽（蒸汽压力1.5公斤/ 平方厘米以上），通过紫铜盘管间接加热。这样，废酸在40~50℃就沸腾蒸发，经过1.5 ~2小时，约可蒸发掉相当于废酸体积四分之一左右的水分。蒸发出来的水蒸汽，通过混合式冷凝器排出。从而使废酸的浓度由100（克/升）左右提高至200（克/升）左右。采用真空浓缩有很多优点。首先，能缩短蒸发时间，节约热能。其次，这个方法能防止有害气体外溢，不发生对周围环境的污染。在一般条件下，废酸沸腾蒸发的过程中，会有部分硫酸汽化变成酸雾。这一部分酸雾，随着废酸中水分的蒸发，一起被带了出来。这种气体有腐蚀性，对人体和构筑物有一定的影响。现在，我们把这蒸发过程放在密闭的容器内进行，一方面，在真空条件下产生酸雾的量大大减少；另一方面，微量酸雾在混合冷凝过程中与蒸汽一起溶解在冷却水中排人下水道，从而有效地防止了这种酸雾的危害。经过在实际生产过程中的观察，酸雾经由冷凝器排放入下水道时，仅发现硫酸的痕迹，因而是无害的。再就是，防腐蚀问题比较容易解决。长期以来，在化工及其他工业方面，选用什么样的防腐蚀材料，是一个比较棘手的问题。我们知道，硫酸有两个特点，第一个特点是稀酸要比浓酸腐蚀性强。第二个特点是高温时的稀硫酸要比低温时的腐蚀性强，因此，假如我们采用一般加温蒸发的话，防腐蚀材料就比较难解决。这一方面是由于酸的腐蚀性增加，另一方面是由于防腐蚀材料在温差较大时，容易变形开裂。现在我们采用真空浓缩，其沸点一般不超过50℃，这样防腐蚀材料的选择问题就比较容易解决了。 冷冻搅拌结晶 根据文献报道，稀硫酸在液温为3~7℃、浓度为306~320g/L时，硫酸亚铁含量最低。要使废酸中的硫酸亚铁大量结晶析出，就必须使酸的浓度适当提高，而酸的温度则尽可能降低些。因此，为了将尽可能多的硫酸亚铁提取出来，在上一步浓缩工序后采取冷冻结晶工艺。 现采用冷冻机产生的零下10 ~15℃的冷冻盐水，经由紫铜盘管致冷，使浓缩的废酸温度从蒸发后的40~50℃逐步降低到3~ 7℃，冷冻槽内有搅拌器不断搅拌，以加速冷冻过程，控制硫酸亚铁结晶颗粒的大小。搅拌机转速控制