无奈了,工业硫酸该怎样处理
来源:新能源网
时间:2024-08-17 14:04:09
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无奈了,工业硫酸该怎样处理【专家解说】:3.1中和处理法 一般采用石灰、电石渣或烧碱对其进行中和处理,使pH值达到国家排放标准后排放。 中和法简便易行,但管理繁琐不易控制,废酸处理
【专家解说】:3.1中和处理法
一般采用石灰、电石渣或烧碱对其进行中和处理,使pH值达到国家排放标准后排放。
中和法简便易行,但管理繁琐不易控制,废酸处理量受到限制,而且酸洗废液中的硫酸、FeSO4等资源没有得到有效利用。当钢铁企业酸洗废液的处理单位,与其他企业的废碱液处理单位距离较近时,可考虑利用酸碱废液相互中和,达到以“废”治“废”的目的。其缺点是当废酸量和浓度变化较大时,处理效果往往难于保证,需增设调节池或补充中和剂。
3.2再生循环处理
在酸洗过程中,酸洗液中的硫酸与铁及铁的氧化物作用,生成硫酸亚铁,通过回收酸洗废液中硫酸亚铁或铁,同时补充硫酸可使酸洗废液再生。
(1)结晶法
结晶回收硫酸亚铁通常有3种方法:
①将酸洗废液冷却至-5~-10℃,大部分硫酸亚铁以FeSO4·7H2O晶体形式析出;
②酸洗废液经加热浓缩后,冷却至常温(20~25℃),硫酸亚铁以FeSO4·7H2O晶体析出;
③在酸洗废液中加入硫酸用以盐析硫酸亚铁,析出FeSO4·7H2O晶体。
降低回收硫酸亚铁成本和提高效率,采用硫酸盐析和适当降温相结合的办法是经济有效的。
结晶法具有工艺流程短、设备较简单、劳动定员少、运行费用低和易操作、无二次污染等优点。
(2)纳滤膜分离
该技术主要是利用纳滤膜对硫酸和硫酸亚铁的截留率不同,在压力的作用下,将大分子水合硫酸亚铁截留在膜的一侧,而让小分子的硫酸透过膜,实现两者的分离,然后对浓缩母液进行降温处理,使水合硫酸亚铁形成结晶析出。纳滤膜分离技术具有膜体耐热、耐酸碱性能好、操作压力低、集浓缩与透析为一体等特点。
纳滤膜分离法只有在酸洗废液产量比较大的场合下使用,才具有一定的经济性。这主要是因为纳滤膜分离法需要较高的设备投入,在运行过程中也有较高的能耗,只有达到一定的处理规模后,才可以实现收支平衡。
(3)电渗析法
电渗析法回收酸的关键在于离子交换膜的选用,一般的阴离子交换膜,H+容易透过,电流效率比较低,因此应采用H+难透过性阴离子膜,以提高电流效率;另外,从含有金属离子的酸废液中回收酸时,金属离子也会透过阳离子交换膜,因此选用阳离子交换膜时可选用一价离子交换膜,以进一步提高回收酸的纯度。
电渗析法也可以回收酸洗废液中的硫酸,并且提取其中的铁。该法的优点是设备简单,回收效率高;缺点是耗电量太高。
(4)铁屑法
该法先将硫酸废液与铁屑置于一个反应槽中充分反应,再将溶液加热到100℃,反应2h,加热浓缩后自然冷却,使硫酸亚铁结晶析出,最后由离心机脱水烘干。
铁屑法可以从酸洗废水中回收低、中、高三级硫酸亚铁,供工农业、医药、化学试剂用。具有简单易操作、投资少、费用低等优点,但只能回收硫酸亚铁,不能回收硫酸,处理能力小,残液需要再处理;产品质量差、生产周期长,适用于废液排放量不大,Fe2+含量较高的中小钢铁企业硫酸酸洗废水的处理。
(5)生物法
通常的氧化酸洗废液法都是在pH较高的条件下进行的。国外研究结果表明,可以利用微生物硫细杆菌氧化二价铁盐,然后再水解生成黄铵铁钒、FeOHSO4和α-Fe2O3。该生物氧化法的一个优势就是可以在很低的pH下进行,通常可低至pH=1.4~1.5。该方法需要在NH4+存在的条件下才能顺利进行。
处理过的液体中,剩余的铁离子的质量浓度低至0.2g/L,而硫酸的浓度已高于原始酸洗用液(0.3mol/L),所以可以直接重新回到酸洗生产线,循环利用。
(6)完全回收法—鲁兹纳法
废酸液经减压加热蒸发浓缩,其浆液送入反应器与HC1气体按下式反应:FeSO4+2HC1→H2SO4+FeCl2↓。由于FeCl2在浓硫酸液中不溶解而结晶沉淀,这样可使H2SO4和铁分离。因而用于酸洗的H2SO4可全部返回到酸洗工序再利用,而FeCl2结晶则用于制取Fe2O3粉。改进了的工艺是将FeCl2溶液直接喷射到加热600℃以上的炉窑内,Fe2O3粉从炉底排出,HCl气体返回到反应器中循环使用。使用该法生产的α-Fe2O3粉纯度可达99.3%,是铁氧体磁性材料的主要原料。
该法的缺点是:为了获得较高纯度的α-Fe2O3,必须预先精制废酸液,而且该工艺所需设备投资高,维护管理难度大。
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