[实用新型]金属酸洗废液的资源化处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工业废水资源化利用领域，尤其是一种金属酸洗废液的资源化处理装置。

背景技术

金属制品加工业（尤其是钢材），需要用大量的酸进行清洗或除锈处理，当酸液中的金属离子达到一定浓度后，其清洗、除锈效果显著下降而成为废酸。酸洗废液酸性强、浓度高、废液量大、易形成酸雾，目前已被列为危险废物进行管理。传统处理方法一般是采用石灰、电石渣或石灰消化反应产物Ca(OH)₂进行中和，产生的泥渣中含有大量金属盐类，脱水困难、不易干燥、后处理难度大，易造成二次污染。某些大型企业引进国外技术采用高温焙烧法处理盐酸废液，但该方法要求酸洗工序与之密切配合，设计、管理、控制水平和设备耐腐蚀性要求高，能耗大，不适合中小型企业。单纯的蒸发法能部分回收盐酸，但蒸发母液中盐酸的残留量大，回收率低，且热能消耗较大。Eco-Tec公司先后在30多个国家建立了上百套APU(acid purification unit)离子交换装置处理不锈钢酸洗废液，但是该方法产生的再生酸被大量稀释，不能直接回用，且处理成本较高。通过膜处理法虽可同时回收酸和铁盐，具有较高的环保价值，但是膜组件容易受污染，更换膜组件费用较高，使该方法运行成本增加，工业化应用受到限制。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种金属酸洗废液的资源化处理装置。

本实用新型金属酸洗废液的资源化处理装置包括废酸液槽、反应器、吸收塔、负压蒸发器、馏出液收集器、冷却结晶罐及固液分离设备。其中废酸液槽的出料口与反应器的进料口连接；反应器设有加料口，反应器排气口通过气泵与吸收塔的进气口连接，反应器的出料口通过管道与蒸发器的进料口连接，蒸发器的排气口与馏出液收集器进气口连接，馏出液收集器与真空泵连接并设有冷却水进出口，蒸发器的出料口与冷凝结晶罐的进料口连接；蒸发器另设有蒸汽进口和冷凝水出口，冷凝结晶罐的出料口与固液分离设备连接；固液分离设备的液体出料口与废酸液槽的进料口连接，吸收塔和馏出液收集器设有出液口并与再生酸回收槽连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种典型金属酸洗废液资源化处理的组合工艺技术及相应装置，弥补了现存各种处理方式的不足之处，使酸洗废液得到综合利用，减少对环境的污染，缓解当前日益突出的环境问题和资源短缺矛盾，并且创造一定的经济价值。本实用新型加入浓硫酸然后抽提，有利于盐酸挥发，加之蒸发过程使盐酸的回收更完全，回收的再生盐酸可直接用于酸洗液的配制；蒸发结晶过程采用负压条件操作，降低了组分沸点，减少了能耗，降低处理成本；将结晶与母液分离后，蒸发母液继续回流入加酸抽吸阶段，实现循环处理利用，避免危害性残液外排。

附图说明

图1为本实用新型的装置示意图。

具体实施方式

 如图1所示，一种金属酸洗废液资源化处理装置包括废酸液槽、反应器、吸收塔、负压蒸发器、馏出液收集器、冷却结晶罐及固液分离设备。其中废酸液槽的出料口与反应器的进料口连接；反应器设有加料口，反应器排气口通过气泵与吸收塔的进气口连接，反应器的出料口通过管道与蒸发器的进料口连接，蒸发器的排气口与馏出液收集器进气口连接，馏出液收集器与真空泵连接并设有冷却水进出口，蒸发器的出料口与冷凝结晶罐的进料口连接；蒸发器另设有蒸汽进口和冷凝水出口，冷凝结晶罐的出料口与固液分离设备连接；固液分离设备的液体出料口与废酸液槽的进料口连接，吸收塔和馏出液收集器设有出液口并与再生酸回收槽连接。

金属酸洗废液资源化处理方法包括以下步骤：

步骤一：向盐酸酸洗废液中加入浓硫酸，并抽提，得到再生盐酸

将含游离盐酸3%的酸洗废液1t进入反应器，加入浓硫酸，浓硫酸的加入量与酸洗废液的体积比为2:100。然后用气泵在反应器上部抽提气体，使产生的氯化氢气体进入吸收塔被充分吸收。

步骤二：对反应后的酸洗废液进行负压蒸发，收集馏出液，得到再生盐酸

将反应抽提后的酸洗废液移入负压蒸发器，通入温度为110℃蒸汽，在真空度为0.04条件下进行蒸发，蒸发产生的盐酸蒸气进入馏出液收集器经冷却后收集。

步骤一和步骤二得到质量分数约3%的再生盐酸600kg。

步骤三：将蒸发母液低温冷却，得到七水合硫酸亚铁结晶

将经蒸发浓缩的酸洗废液移入冷却结晶罐，在常温下以冷水冷却，析出七水合硫酸亚铁晶体，之后液体与结晶一并进入固液分离设备进行固液分离，得到结晶颗粒70kg，剩余结晶母液再回流至废酸液槽进行循环处理。