[发明专利]一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法

说明书

本发明公开了一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法，具体包括以下步骤：(1)、耗酸及还原，使酸度符合要求，废酸中三价铁还原为亚铁；(2)、萃取分离锌和铁，得到氯化亚铁溶液；(3)、有机相经反萃将锌转至反萃液，萃取有机相重复利用；(4)、反萃液分段加碱处理，获得氢氧化锌，反萃液重复利用。本发明方法利用N235对亚铁、锌的萃取能力的不同实现铁和锌的分离，因此得到较为纯净的氯化亚铁液体和氢氧化锌固体。其中，氯化亚铁可以氧化为三氯化铁，氯化亚铁、三氯化铁皆可做为水处理剂；氢氧化锌可用做制备氧化锌或氯化锌的原料。

技术领域

本发明涉及废液回收利用技术领域，尤其涉及一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法。

背景技术

在镀锌行业中，钢构件在进入镀锌工序前，需要用盐酸去除构件表面的铁锈，称为酸洗工序。外，镀锌件不合格时，也是用此盐酸进行退镀。因此，镀锌行业的酸洗废液中主要含有铁、锌及盐酸。生产或加工每吨镀锌产品，产生的含锌酸洗废液约0.066t。我国热镀锌企业有1100多家，年加工能力3000万t，换而言之，我国每年产生的含锌含铁废盐酸约198万t。酸洗废液的产生量如此之大，直接排放，大量的盐酸、重金属对水体、土壤以及生物等环境的污染非常严重。国家已经将其列入《国家危险废物名录》，严禁酸洗废液的无序排放，防止其对环境的污染。

对于含锌含铁废盐酸的处理方法主要有以下几种：

(1)中和沉淀法，通过向酸洗废液中加入适量的中和剂(烧碱、石灰等)，利用酸碱中和反应调节pH值，把酸洗废液中的金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来，沉淀物经过压滤设备的固液分离而取得处理效果。另外一种方法是把酸洗废液无偿或者有偿提供给印染厂家用作印染废水的中和剂，从废物利用的角度，此方法比直接加碱中和法要好。(2)焙烧法，物料在焙烧炉，高温下通入水蒸气生成氯化氢气体和三氧化二铁的反应。氯化氢气体被水吸收形成再生酸进入酸洗工序，而三氧化二铁作为产品在炉底排出。根据接触形 式的不同，焙烧法可分为流化床法和喷雾焙烧法。两种方法的不同之处在于固体产品的形态不同，流化床法得到的是毫米级的铁球，而喷雾焙烧法得到的是微米级的红色粉末氧化铁，品位较好，但容易造成粉尘污染。(3)膜技术，使用一种选择性半透膜，只允许所选择的物质通过，较小的水分子依次通过半透膜，而较大的溶质分子则被截留下来，进而达到酸和盐分离的目的。目前，技术较为成熟和普遍的再生废酸膜技术是扩散渗透，它能回收酸洗废液中的盐酸，但锌能从三价铁中分离出来，随酸一同迁移，因此酸会受到锌的污染。而膜蒸馏能得到纯净的盐酸，盐被阻挡在料液中，过饱和料液能结晶析出盐。(4)蒸馏法，该方法利用氯化氢易挥发并易溶于水的特性及氯化亚铁在溶液中溶解度的规律，将酸洗废液加热至一定温度，氯化氢和水蒸发，经冷凝器冷凝得到再生盐酸；氯化亚铁在饱和溶液中结晶析出。(5)硫酸置换法，在酸洗废液中加入硫酸，使其与废液中的氯化亚铁发生置换反应，得到硫酸亚铁和盐酸。通过负压蒸发，可以得到硫酸亚铁和盐酸。硫酸亚铁也可以通过与硫酸和氧气发生进一步反应，得到硫酸铁。

2、需解决的技术问题：

目前技术存在的缺点或者需要改进的地方有：

(1)资源浪费及二次污染。中和法的操作虽简单，但没有合理的资源化，对所沉淀的金属离子无选择性，造成有价金属的损失，排放的废水也可能出现重金属超标等问题，污泥量大。

(2)副产物为锌铁混合物，利用价值小。焙烧法对设备材质要求高，设备投资大，运行成本高，固体产品氧化铁颗粒细，容易造成粉尘污染。同时，锌铁没有分离，锌的存在影响了氧化铁产品的质量。膜技术能使酸和盐分离， 但是扩散渗透回收的酸会受到同样能透过半透膜的锌的污染，因此得到的酸的利用价值受限。膜技术中的膜蒸馏法和硫酸置换法能实现盐酸的有效回收，得到的氯化亚铁或硫酸亚铁也有一定的市场价值，但效率低，反应条件对设备的要求较高，且得到的固体并没有实现有价金属的分离。

镀锌酸洗废液现有的处理技术普遍存在没有合理资源化，仅考虑酸的回收，而没有进行有价金属的回收利用，产品的附加值较低，设备投资大或运行费用高等问题。