[发明专利]一种盐酸酸洗废液综合资源化处理方法

说明书

技术领域

本发明系涉及废弃物处理及资源化技术领域，尤其涉及一种盐酸酸洗废液综合资源化处理装置及方法。

背景技术

酸洗是清洁金属表面的一种方法，也是钢材生产加工的必要过程，其目的是去除金属表面的氧化物。外排的酸洗废液不仅含有高浓度废酸，同时含有大量重金属离子，具有较强腐蚀性，会对周围环境造成严重的污染和危害。我国环保部门早已将酸洗废液列入国家危险废物名录。盐酸是钢材清洗工艺中的主流清洗剂，一般钢材酸洗的盐酸清洗剂，盐酸含量通常为5-15％，经酸洗后外排的酸洗废液中，盐酸浓度会减少75-85％，而铁离子浓度则增加到60-120g/L。

酸洗废液资源化处理方法主要有高温焙烧法、蒸发结晶法、离子交换法、化学转化法、膜处理技术等。高温焙烧法资源回收率高，处理效果最好，但同时具有前期投资大、能耗大、工艺与设备要求高而限制了它在中小型企业中的应用；离子交换法与膜处理技术能有效实现金属离子与酸的分离，设备简单，但其应用受到金属离子浓度的限制且存在树脂与膜组件易污染的问题，因此在实际应用中受到了制约；蒸发结晶法操作简单，处理成本低廉，但存在蒸发温度高、设备维护困难、外排液残留铁含量无法达标等缺点。随着研究的深入，多种酸洗废液资源化处理技术正在被进一步改良，并不断产生更多的资源化处理利用技术。不光考虑回收酸洗废液中的酸，并且进一步考虑对其中的铁进行回收利用，如化学转化法制备混凝剂与絮凝剂、氧化铁粉等。

发明内容

本发明综合考虑废弃物资源化、工艺难度与投资成本等因素，提出了一种新的盐酸酸洗废液综合资源化处理装置和方法。

本发明一种盐酸酸洗废液综合资源化处理装置，包括蒸发器、分离罐、结晶器、热交换器、吸收塔、废酸槽、反应釜、固液分离设备、干燥器、煅烧炉。

所述的蒸发器设有加料口，蒸发器排气口通过分离罐与与冷凝器进气口连接，冷凝器设有冷却水进口与出口，冷凝器出气口与第一吸收塔的进气口相连，冷凝器料液出口收集再生盐酸；蒸发器残液出口通过分离罐与结晶器进料口连接，结晶器出料口与离心装置的进料口连接，结晶器设有冷却水进口和出口，离心装置的液体出料口与废酸槽料液进口连接，废酸槽料液出口与反应釜料液进口连接，反应釜气体出口与第二吸收塔的进气口连接，反应釜料液出口与压滤机的进料口连接，压滤机后依次设有干燥设备和煅烧设备；所述的第一吸收塔内设有再生酸收集器，再生酸收集器可更换。

一种盐酸酸洗废液综合资源化处理方法包括以下步骤：

步骤一：负压蒸发过程

对酸洗废液进行负压蒸发，收集冷凝馏出液为再生盐酸

将盐酸酸洗废液经过滤去除大颗粒杂质后置于蒸发器中，通入蒸汽，调节蒸发器的真空度为0.06MPa，于88℃的反应温度下进行负压蒸发。产生的HCl气体通过冷凝装置冷凝回收再生盐酸，废液蒸发量为50％，冷凝器尾气通过吸收塔中自来水循环喷淋吸收，至再生酸收集器中的盐酸质量浓度达5％时更换再生酸收集器；

步骤二：蒸发母液冷却结晶

将蒸发后的蒸馏母液冷却，析出并回收氯化亚铁结晶

经过步骤一负压蒸发工艺后的残余母液中，溶质氯化亚铁处于过饱和状态，以自来水为冷却介质，母液进入冷却结晶器冷却，析出FeCl₂·H₂O结晶，经离心装置固液分离后，回收FeCl₂·H₂O结晶。

步骤三：纳米氧化铁的制备

在结晶分离后的剩余母液中加入铁粉，反应后经固液分离、干燥、煅烧制得α-Fe₂O₃。

向步骤二结晶分离后的剩余的残余母液中加入铁粉和质量浓度为1％的PAM溶液，完成预处理；然后将上清液加入到搪瓷反应釜，加入质量浓度为1.5-5％的氨水混合搅拌并通入空气进行氧化，搅拌速率为300-600r/min，反应温度为20-40℃，反应时间为30-60min，以空气为氧化剂进行氧化反应。混合液采用压滤机压滤分离，滤饼经旋蒸仪干燥粉碎后，在煅烧炉中煅烧2小时，煅烧温度为400-800℃，得到粉末状的α-Fe₂O₃成品，最后剩余的滤液排放。

本发明所具有的有益效果：本实用新型是一种盐酸酸洗废液综合资源化处理的新工艺，具有投资与处理成本低，能耗低等优点，可实现废液中酸和铁的综合利用，既减少了盐酸酸洗废液带来的环境污染危害，又可回收盐酸和铁盐并制得具有相当经济价值的纳米氧化铁，很好地兼顾了环境效益与经济效益。

附图说明