[发明专利]一种含重金属的酸洗废液资源化系统及方法

说明书

本发明公开了一种含重金属的酸洗废液资源化系统及方法，属于危险废弃物资源化领域。针对现有技术中存在含铁、锌和铅三种重金属的酸洗废液回收难度较高的问题，本发明提供了一种含重金属的酸洗废液资源化系统及方法；所述系统包括萃取装置、鼓泡装置、搅拌装置、固液分离装置和蒸发装置，萃取装置、鼓泡装置、搅拌装置和固液分离装置依次相连，萃取装置和蒸发装置相连。所述方法包括以下步骤：萃取铁和锌、反萃取回收铁盐、反萃取回收锌盐、萃取剂回用、蒸发回收盐酸和回收铅盐。本发明可以实现含重金属的酸洗废液的资源化，从而分别回收得到高纯度的氢氧化铁、氢氧化锌、盐酸和氯化铅。

技术领域

本发明属于危险废弃物资源化领域，具体地说，涉及一种含重金属的酸洗废液资源化系统及方法。

背景技术

酸作为清洗剂在冶金、机械等行业得到广泛应用，如金属制品加工业，需要大量的酸进行表面清洗或腐蚀处理，目前大部分企业主要采用盐酸作为清洗液，当酸液中的金属离子达到一定浓度后，其清洗、腐蚀效果显著下降而成为酸洗废液。酸洗废液酸性强、浓度高、产生量大、易形成酸雾，如不对其进行妥善处理，不仅会严重污染环境，也会造成资源的极大浪费。

酸洗废液主要元素含量为：Fe2+含量70±5g/L、Fe3+含量30±5g/L、Zn2+含量5±1g/L、Pb2+含量3±1g/L。传统处理方法是采用NaOH或Ca(OH)2进行中和处理，中和后虽然pH值可以达到要求，但其余各项指标很难达标，而且产生的大量泥渣含有金属盐类，脱水困难、不易干燥、处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用大量土地，同时浪费了大量的金属和酸。除此之外，还有其他的处理方法，如膜处理法、高温焙烧法。膜处理法能够高效回收酸和金属盐，酸回收率高、纯度高，但是处理量小，预处理要求高，膜组件容易污染，处置成本高。高温焙烧法投资大，设备占地面积大，对设备的设计、管理、控制和耐腐蚀的要求高，运行成本高，消耗大量冷却水、电、燃料，因此仅适合于大型企业，不适合于中小型企业。

经检索，目前关于酸洗废液萃取回收和蒸发回收的研究已有公开，如中国发明专利，公开号：CN105696010A，公开日：2016年6月22日，公开了一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法，其技术方案为向含锌酸洗废液中加入铁屑或者铁片，将废液中的三价铁还原为二价铁，再向其中加入由N235、异辛醇、磺化煤油组成的萃取剂萃取锌，得到萃余液为氯化亚铁溶液，含锌的负载有机相经反萃将锌转至反萃液，萃取有机相重复利用，反萃液分段加碱处理，获得氢氧化锌，反萃液重复利用。该专利主要针对含铁含锌的酸洗废水，其投加的由N235、异辛醇、磺化煤油组成的萃取剂能够将锌和铁分离，但需要额外投入铁屑或铁片来还原废液中三价铁进一步制得氯化亚铁，这个三价铁还原过程需要严格控制设备中的氧化性物质含量，这不仅增加了生产成本，而且萃取后的产物氯化亚铁的稳定性较差，其又极易氧化成氯化铁；此外萃取剂无法对铅离子进行回收，且萃取剂中N235和磺化煤油的毒性较大；因此采用该专利方案无法实现对含铁、含锌和含铅的酸洗废水进行处理及回收。

又如中国发明专利，公开号：CN106430100A，公开日：2017年2月22日，公开了一种含铁废酸液回收连续生产化减压蒸馏设备及方法，其技术方案为将待处理的含铁废酸液输送至热交换器加热，再将加热后的含铁废酸液输送至配料罐，向配料罐中加入氯化亚铁晶体，得到氯化亚铁溶液，再将氯化亚铁溶液输送至蒸发反应釜，蒸发反应釜加热蒸发，蒸发产生的含酸蒸汽经排气管与热交换器发生热交换后进入HCl收集罐，蒸发后的浓缩液被输送至结晶釜，结晶釜冷却结晶，固液分离罐对结晶后形成的氯化亚铁溶液和氯化亚铁晶体进行分离，分别收集分离后的氯化亚铁溶液和氯化亚铁晶体。该专利将含铁废酸液直接蒸发，分别回收盐酸和氯化亚铁，这种方法只适合于含有单一金属的废酸液，如果含有铅锌等其他金属，直接蒸发后剩余的的产物很难进一步分离，得到产物的纯度较低，经济性也较差。

发明内容

1、要解决的问题