[发明专利]一种硫酸制酸系统中废硫酸回收利用的装置及其方法

权利要求书

1.一种硫酸制酸系统中废硫酸的回收装置，包括硫铁矿制酸系统和冶炼烟气制酸系统；其特征是：在硫铁矿制酸系统或冶炼烟气制酸系统中，增设有废硫酸储槽（1）、第一硫酸泵（2）、第一过滤器（3）、电渗析膜堆（4）、硫化反应器（5）、第二硫酸泵（6）、第二过滤器（7）和蒸发器（8）；其中，所述废硫酸储槽（1）的废硫酸通过第一硫酸泵（2）输入第一过滤器（3）过滤后，再经电渗析膜堆（4）进行电渗析，并进入硫化反应器（5）进行反应，硫化反应后经第二硫酸泵（6）输入第二过滤器（7）进行过滤，然后进入蒸发器（8）进行蒸发，构成硫酸制酸系统中废硫酸回收装置。

2.如权利要求1所述的硫酸制酸系统中废硫酸的回收装置，其特征在于：第一过滤器（3）和第二过滤器（7）是板框过滤器、动态膜过滤器和格尔模过滤器中的一种或几种的串联。

3.如权利要求1所述的硫酸制酸系统中废硫酸的回收装置，其特征在于：电渗析膜堆（4）是三室膜堆，三室膜堆的离子交换膜排列顺序是阳离子膜、阴离子膜、双极膜、阳离子膜、阴离子膜、双极膜；或是

四室膜堆，四室膜堆的离子交换膜排列顺序是阳离子膜、阴离子膜、阳离子膜、双极膜、阳离子膜、阴离子膜、阳离子膜、双极膜。

4.一种如权利要求1所述的硫酸制酸系统中废硫酸的回收装置的回收方法，其特征在于：所述方法是按下列步骤进行：

 (1)将废硫酸储槽（1）中的废硫酸由第一硫酸泵（2）输入到第一过滤器（3）中进行过滤，使废硫酸中的含尘量小于10mg L^-1；

 (2)将过滤后的废硫酸引入到电渗析膜堆（4）中的三室膜堆中，三室膜堆的两膜之间构成的隔室分别对应有硫化物或硫氢化物水溶液、待处理稀硫酸和氢氧化物水溶液，调整电渗析膜堆（4）的电流电压，在电渗析膜堆（4）的相应隔室内生成硫化氢溶液与废硫酸混合溶液；或者

将过滤后的废硫酸引入到电渗析膜堆（4）中的四室膜堆中，四室膜堆两膜之间构成的隔室分别对应有硫化物或硫氢化物水溶液、待处理稀硫酸、稀硫酸溶液和氢氧化物水溶液，调整电渗析膜堆（4）的电流电压，在电渗析膜堆（4）的相应隔室内生成硫化氢溶液与废硫酸混合；

(3)将上述步骤(2)的硫化氢溶液与废硫酸混合溶液引入到硫化反应器（5）中，进行再次硫化反应，使废硫酸中的金属离子充分沉淀，获得含金属硫化物的稀硫酸；

(4)将含金属硫化物的稀硫酸由第二硫酸泵（6）输入到第二过滤器（7）中进行过滤，并收集稀硫酸中沉淀的金属硫化物，使其固含量小于10mg L^-1；

(5)将脱除金属硫化物的稀硫酸引入蒸发器（8）中进行蒸发，使其浓度达到30%~60%，获得浓缩后的硫酸。

5.如权利要求4所述的硫酸制酸系统中废硫酸回收装置的回收方法，其特征在于：电渗析膜堆（4）中的三室膜堆中，通入氢氧化物水溶液的浓度是0.5%~30%；通入待处理废硫酸的浓度是0.5%~25%；通入硫化物或硫氢化物的水溶液浓度是0.5%~30%；或者

电渗析膜堆（4）中的四室膜堆中，通入氢氧化物水溶液的浓度是0.5%~30%；通入待处理废硫酸的浓度是0.5%~25%；通入稀硫酸溶液的浓度是0.5%~25%；通入硫化物或硫氢化物的水溶液的浓度是0.5%~45%。

6.如权利要求4所述的硫酸制酸系统中废硫酸回收装置的回收方法，其特征在于：硫化物或硫氢化物是钠、钾、锂、铯和铵离子的可溶性盐中的一种或几种的组合。

7.如权利要求4所述的硫酸制酸系统中废硫酸回收装置的回收方法，其特征在于：氢氧化物是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯和稀氨水中的一种或几种的组合。