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廢酸處理方式——資源化回收

更新時間：2021-01-18　點擊量：7296

在鋼鐵、冶金和電鍍等工業(yè)中，金屬的表面處理是*的，現(xiàn)介紹一種廢酸處理方式——資源化回收

如在鋼鐵工業(yè)中，鋼材放置時間過長其表面會有鐵銹和氧化鐵皮生成，為了對鋼材進(jìn)行諸如冷軋、表面鍍層以及表面涂層等下一步加工，需要把表面的氧化鐵皮和鐵銹除掉，氧化鐵皮和鐵銹的主要成分包括四氧化三鐵、氧化鐵和氧化亞鐵。

去除氧化鐵皮和鐵銹的方法主要包括機(jī)械處理法、中性電解去鱗法以及酸洗處理法等，由于鐵的氧化物容易和酸發(fā)生反應(yīng)，因此酸洗處理法是常用的處理方法。

酸洗過程中，酸與鐵的氧化物以及基體鐵反應(yīng)逐漸被消耗，同時酸中的亞鐵和鐵離子的濃度逐漸增高，當(dāng)酸洗液中的亞鐵和鐵離子濃度達(dá)到一定值后，酸洗效率會變得很差，酸洗液就不能再使用，從而變成酸洗廢液。

酸洗廢液不僅來源于鋼鐵行業(yè)，在金屬制品加工、電鍍、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過程中，都會用到酸洗這道工序，因此這些行業(yè)每年都會產(chǎn)生大量的酸洗廢液。

目前常用的酸洗劑主要有鹽酸、硫酸、硝酸和氫氟suan，根據(jù)酸洗的對象、酸洗液的種類以及對產(chǎn)品的需求不同，酸洗廢液的成分、酸度以及金屬離子濃度也會有差異，酸洗廢液中主要含有 H+、Cl-、SO42-、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等離子。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對物質(zhì)的要求越來越高，因而對金屬和金屬加工制品的需求也在不斷增加，從而帶動了鋼鐵、電鍍和金屬加工等工業(yè)的發(fā)展，因此每天產(chǎn)生的酸洗廢液仍在不斷增多。

酸洗廢液的特點是廢液量大，酸和金屬離子濃度高，直接排放會造成很大的危害。

首先當(dāng)酸洗廢液排入下水道后，由于廢液具有強(qiáng)的酸腐蝕性會破壞管道結(jié)構(gòu)；其次當(dāng)酸洗廢液進(jìn)入到水體后，廢液中的重金屬離子會污染水源，同時殘酸會和水體中的碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)破壞水體的酸堿平衡，從而不利于魚類等動物的生存；當(dāng)酸洗廢液滲入到土壤中會使土質(zhì)損壞，從而影響農(nóng)作物生長。

綜上，直接排放酸洗廢液不僅會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，同時也浪費了酸洗廢液中的可循環(huán)利用的資源，這都不符合我國可持續(xù)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

1.常規(guī)酸洗廢液處理技術(shù)

由于酸洗廢液存在的危害，需對其進(jìn)行妥善和慎重的處理，目前常規(guī)酸洗廢液的方法主要有以下幾種：

（1）中和沉淀法

中和沉淀法是指向廢酸中添加生石灰等堿性試劑，與酸洗廢液中的游離酸進(jìn)行中和反應(yīng)，并使金屬離子沉淀，經(jīng)多級沉淀分離，再用酸調(diào)節(jié)廢液的 PH 值至到 5.6~6.5 之間，達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放，其涉及的化學(xué)反應(yīng)主要有以下：

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O

2FeCl2+2Ca(OH)2+H2O+1/2O2=2Fe(OH)3+2CaCl2

中和沉淀法處理廢酸具有原理簡單、操作方便等優(yōu)點，但其仍存在一些缺陷，一方面其處理過程需消耗大量的堿性中和劑，并且廢酸中大量的游離酸被中和消耗，浪費了資源，另一方面處理過程還會產(chǎn)生很多泥渣，造成二次污染，因此還需進(jìn)行二次處理，一般是通過將泥渣送到廢料場進(jìn)行填埋或送到回收站進(jìn)行加工后再利用，這都需要耗費大量的資源。

（2）高溫焙燒法

高溫焙燒法是一種資源化處理廢酸的方法，主要用于鹽酸酸洗廢液的處理，它能夠同時回收廢酸中的鹽酸和鐵等資源，其原理是酸洗廢液中殘留的鹽酸在高溫下蒸發(fā)變成蒸汽，而亞鐵鹽則在高溫和有充足水蒸氣、適量氧氣的氣氛中定量水解生成氧化鐵和氯化氫，其反應(yīng)方程式如下：

4FeCl2+O2+H2O→Fe2O3+8HCl?

高溫焙燒法處理廢酸具有廢液處理量大、產(chǎn)生的廢棄物少、資源回收率高等優(yōu)點，不僅能回收高濃度的酸，將其直接回用到酸洗工藝中，同時還能回收廢酸中的金屬得到氧化鐵，將其用做冶煉以及生產(chǎn)磁性材料和顏料。

但高溫焙燒法處理廢酸仍存在一些缺點，如處理工藝復(fù)雜，需要使用的設(shè)備較多，對設(shè)備的耐腐蝕性要求高，因此設(shè)備投資成本大，運行費用高，比較適合于大型鋼鐵企業(yè)，而限制了在一些中小型企業(yè)中的應(yīng)用。

（3）蒸發(fā)法

蒸發(fā)法是一種能夠分離酸和金屬鹽的廢酸處理方法，主要用于易揮發(fā)性酸（如鹽酸）的回收，其原理是通過加熱使酸揮發(fā)變成蒸汽再經(jīng)冷凝從而得到酸液，而金屬鹽則留在母液中，通過冷卻結(jié)晶與母液進(jìn)行分離。

蒸發(fā)法能夠有效回收廢酸中的金屬鹽和游離酸，但蒸發(fā)法處理廢酸的工藝過程需要較高的溫度，而且酸洗廢液具有較強(qiáng)的酸腐蝕性，因此對設(shè)備的耐腐蝕要求高。此外，蒸發(fā)法得到的酸濃度較低，且設(shè)備維護(hù)費用高，因而在實際應(yīng)用中還是有一定的局限性。

（4）溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用酸洗廢液中各組分在互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同，將金屬離子從酸洗廢液中萃取出來，從而實現(xiàn)酸與金屬離子的分離。溶劑萃取法處理廢酸具有一些優(yōu)點，如在常溫下就能進(jìn)行，而且能耗低。但高效的萃取劑一般多為含毒性的有機(jī)溶劑，而且處理過程需要使用大量的萃取劑，成本高。

2、海普定制化工藝簡介：

江蘇海普功能材料有限公司地處蘇州工業(yè)園區(qū)，是一家以特種吸附劑、催化劑為核心技術(shù)，配套應(yīng)用工藝開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、工程實施等，為客戶解決相關(guān)環(huán)保難題的國家高新技術(shù)企業(yè)。

海普吸附工藝的原理是利用我公司開發(fā)的特種吸附材料對要去除的組分或物質(zhì)進(jìn)行選擇性吸附，當(dāng)吸附飽和時，再利用特定的脫附劑對吸附材料進(jìn)行脫附處理，使吸附材料得以再生，如此不斷循環(huán)進(jìn)行，吸附法處理廢酸常規(guī)工藝見下圖。

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吸附處理廢酸工藝圖

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吸附處理廢酸工藝流程

采用海普的吸附工藝處理廢酸時，廢酸先經(jīng)過精濾系統(tǒng)，將廢酸中的細(xì)微懸浮物和細(xì)小顆粒物截留，防止雜質(zhì)進(jìn)入吸附材料中，影響吸附性能。精濾后的廢酸再進(jìn)入裝有特種吸附材料的吸附塔進(jìn)行吸附，吸附飽和后，對吸附材料進(jìn)行脫附再生處理，吸附材料再生后可重復(fù)使用，吸附出酸客戶回收使用