廢酸處理方式——資源化回收
來源(yuan)：江蘇海普功能材料有限公司 閱讀(du)：3495 更新時間：2021-01-15 16:27在(zai)鋼鐵、冶金(jin)和電(dian)鍍(du)等工業中，金(jin)屬的表面處(chu)理(li)是必不可(ke)少(shao)的，現介紹(shao)一種(zhong)廢酸處(chu)理(li)方式——資源化(hua)回收
如(ru)在鋼鐵(tie)工(gong)業中(zhong)，鋼材放置時間過長其表(biao)面(mian)(mian)會有鐵(tie)銹和(he)氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)皮生成(cheng)，為了(le)對(dui)鋼材進行諸(zhu)如(ru)冷(leng)軋、表(biao)面(mian)(mian)鍍層以(yi)及表(biao)面(mian)(mian)涂層等下(xia)一步加工(gong)，需要(yao)把表(biao)面(mian)(mian)的氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)皮和(he)鐵(tie)銹除掉，氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)皮和(he)鐵(tie)銹的主要(yao)成(cheng)分包(bao)括(kuo)四氧(yang)化(hua)(hua)三(san)鐵(tie)、氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)亞(ya)鐵(tie)。
去除氧(yang)化鐵皮和鐵銹(xiu)的方(fang)法(fa)主要包(bao)括(kuo)機械處理法(fa)、中(zhong)性電解去鱗法(fa)以及酸(suan)洗處理法(fa)等，由于鐵的氧(yang)化物容易和酸(suan)發生反(fan)應，因此酸(suan)洗處理法(fa)是最常用的處理方(fang)法(fa)。
酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)過程中(zhong)，酸(suan)(suan)(suan)與鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)氧化物(wu)以及基(ji)體鐵(tie)(tie)(tie)(tie)反應逐(zhu)漸被(bei)消(xiao)耗(hao)，同時酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)的(de)亞鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和(he)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)離(li)子的(de)濃(nong)(nong)度逐(zhu)漸增(zeng)高(gao)，當(dang)酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)液中(zhong)的(de)亞鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和(he)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)離(li)子濃(nong)(nong)度達到一定值(zhi)后，酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)效率(lv)會變得(de)很差，酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)液就不能再使用(yong)，從而變成酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)廢液。
酸洗廢(fei)(fei)液(ye)不僅來源于鋼鐵行業(ye)，在金屬制品加工、電鍍、冶金等(deng)工業(ye)生產(chan)過程中，都會用(yong)到酸洗這(zhe)道工序(xu)，因此這(zhe)些行業(ye)每年都會產(chan)生大量的酸洗廢(fei)(fei)液(ye)。
目前(qian)常用的(de)酸(suan)洗(xi)(xi)劑主要(yao)(yao)有鹽(yan)酸(suan)、硫(liu)酸(suan)、硝(xiao)酸(suan)和氫(qing)氟酸(suan)，根據酸(suan)洗(xi)(xi)的(de)對象、酸(suan)洗(xi)(xi)液的(de)種(zhong)類以及對產品(pin)的(de)需求不同，酸(suan)洗(xi)(xi)廢液的(de)成分、酸(suan)度以及金屬離子濃度也會有差異，酸(suan)洗(xi)(xi)廢液中(zhong)主要(yao)(yao)含有 H+、Cl-、SO42-、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等(deng)離子。
隨(sui)著(zhu)經(jing)濟的(de)發展和人們對物質的(de)要求(qiu)越來越高，因(yin)而(er)對金屬和金屬加工(gong)制品的(de)需(xu)求(qiu)也(ye)在不(bu)斷(duan)增加，從而(er)帶動(dong)了鋼鐵、電鍍(du)和金屬加工(gong)等(deng)工(gong)業的(de)發展，因(yin)此每天(tian)產(chan)生的(de)酸(suan)洗廢液仍(reng)在不(bu)斷(duan)增多。
酸洗(xi)廢液的特點是廢液量大，酸和金屬離子(zi)濃度高，直接排放會造成很(hen)大的危害。
首先當酸(suan)(suan)洗廢液(ye)(ye)排入(ru)下(xia)水(shui)道后，由(you)于(yu)(yu)廢液(ye)(ye)具(ju)有強的酸(suan)(suan)腐蝕性(xing)會(hui)破壞管道結構(gou)；其次當酸(suan)(suan)洗廢液(ye)(ye)進入(ru)到(dao)水(shui)體后，廢液(ye)(ye)中的重金屬離子會(hui)污染水(shui)源，同時殘酸(suan)(suan)會(hui)和水(shui)體中的碳(tan)酸(suan)(suan)鈣發生反(fan)應破壞水(shui)體的酸(suan)(suan)堿平衡(heng)，從(cong)而不利(li)于(yu)(yu)魚類等動(dong)物的生存(cun)；最后當酸(suan)(suan)洗廢液(ye)(ye)滲(shen)入(ru)到(dao)土壤中會(hui)使土質(zhi)損壞，從(cong)而影響農作物生長。
綜上，直接(jie)排放酸洗廢液(ye)不僅會對環境(jing)造成嚴重的(de)危害，同時也浪(lang)費(fei)了(le)酸洗廢液(ye)中的(de)可循環利用(yong)的(de)資源，這都不符(fu)合(he)我國可持續綠(lv)色(se)發展(zhan)的(de)戰略要求。
1.常規酸洗廢液處理技術
由于酸洗廢液存在的(de)危害，需對其進行妥善和慎重的(de)處理，目(mu)前常規酸洗廢液的(de)方法主(zhu)要有以(yi)下幾種：
（1）中和沉淀(dian)法
中和沉(chen)淀(dian)法是指向廢(fei)酸(suan)中添加生石灰等堿性試劑，與酸(suan)洗廢(fei)液中的(de)游(you)離酸(suan)進(jin)行中和反應，并使金(jin)屬離子沉(chen)淀(dian)，經多級沉(chen)淀(dian)分離，再用(yong)酸(suan)調節廢(fei)液的(de) PH 值(zhi)至到 5.6~6.5 之間(jian)，達(da)到國家規定標準后(hou)進(jin)行排(pai)放，其涉(she)及的(de)化學反應主要(yao)有以下：
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
2FeCl2+2Ca(OH)2+H2O+1/2O2=2Fe(OH)3+2CaCl2
中(zhong)和沉淀法處(chu)理廢(fei)酸具有原理簡單、操作方(fang)便等優點，但其仍存在一些(xie)缺陷(xian)，一方(fang)面其處(chu)理過程(cheng)需(xu)消耗(hao)大量(liang)的(de)堿性中(zhong)和劑(ji)，并且廢(fei)酸中(zhong)大量(liang)的(de)游離酸被中(zhong)和消耗(hao)，浪(lang)費了資(zi)源，另一方(fang)面處(chu)理過程(cheng)還會(hui)產(chan)生很多(duo)泥(ni)渣(zha)，造成二次污染(ran)，因此還需(xu)進(jin)行(xing)二次處(chu)理，一般(ban)是通過將泥(ni)渣(zha)送到廢(fei)料場進(jin)行(xing)填(tian)埋(mai)或送到回收(shou)站進(jin)行(xing)加工后再(zai)利用，這都需(xu)要(yao)耗(hao)費大量(liang)的(de)資(zi)源。
（2）高溫焙燒(shao)法
高(gao)(gao)溫(wen)(wen)焙燒法(fa)是(shi)一種資(zi)源化處理(li)廢(fei)酸(suan)的(de)方法(fa)，主(zhu)要用于鹽酸(suan)酸(suan)洗(xi)廢(fei)液的(de)處理(li)，它能夠同(tong)時回收廢(fei)酸(suan)中(zhong)的(de)鹽酸(suan)和鐵(tie)等(deng)資(zi)源，其原理(li)是(shi)酸(suan)洗(xi)廢(fei)液中(zhong)殘留的(de)鹽酸(suan)在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下蒸發變成蒸汽，而亞(ya)鐵(tie)鹽則在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和有(you)充足水蒸氣(qi)、適量氧(yang)氣(qi)的(de)氣(qi)氛(fen)中(zhong)定量水解生成氧(yang)化鐵(tie)和氯化氫，其反應方程式如(ru)下：
4FeCl2+O2+H2O→Fe2O3+8HCl
高溫焙(bei)燒法處理廢(fei)酸具(ju)有(you)廢(fei)液處理量大、產(chan)生(sheng)的(de)廢(fei)棄物少、資源回收率高等優(you)點(dian)，不僅能(neng)(neng)回收高濃度的(de)酸，將(jiang)(jiang)其直(zhi)接回用(yong)到(dao)酸洗工(gong)藝中，同時還能(neng)(neng)回收廢(fei)酸中的(de)金(jin)屬得(de)到(dao)氧化鐵，將(jiang)(jiang)其用(yong)做冶煉(lian)以及生(sheng)產(chan)磁性材料(liao)和顏料(liao)。
但高溫焙燒法處(chu)理廢酸(suan)仍存在一(yi)些缺(que)點(dian)，如處(chu)理工藝(yi)復雜，需要(yao)使用的設備較多(duo)，對設備的耐腐蝕性要(yao)求(qiu)高，因(yin)此(ci)設備投資(zi)成本大(da)，運行費用高，比較適(shi)合(he)于大(da)型(xing)鋼鐵企(qi)業(ye)，而限制了在一(yi)些中小(xiao)型(xing)企(qi)業(ye)中的應(ying)用。
（3）蒸(zheng)發法(fa)
蒸(zheng)發法是(shi)一種能夠分離酸和金屬鹽的(de)廢酸處理(li)(li)方法，主要用于易揮(hui)發性酸（如鹽酸）的(de)回收，其原理(li)(li)是(shi)通過加熱使酸揮(hui)發變成蒸(zheng)汽再經冷(leng)凝從而(er)(er)得到酸液(ye)，而(er)(er)金屬鹽則留在母(mu)(mu)液(ye)中，通過冷(leng)卻結晶(jing)與母(mu)(mu)液(ye)進行分離。
蒸發法能夠有(you)效(xiao)回(hui)收廢酸(suan)(suan)(suan)中的(de)(de)金(jin)屬鹽和游(you)離酸(suan)(suan)(suan)，但蒸發法處理廢酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)工藝過(guo)程需要較高(gao)(gao)的(de)(de)溫度，而且酸(suan)(suan)(suan)洗廢液具有(you)較強的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)腐蝕(shi)性(xing)(xing)，因(yin)此對設備(bei)的(de)(de)耐腐蝕(shi)要求高(gao)(gao)。此外，蒸發法得(de)到的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)濃度較低，且設備(bei)維護費用高(gao)(gao)，因(yin)而在(zai)實際應用中還是有(you)一定(ding)的(de)(de)局限性(xing)(xing)。
（4）溶劑萃取法
溶(rong)(rong)劑萃(cui)取(qu)(qu)法是(shi)利用(yong)酸洗廢液中各組分在(zai)互不(bu)(bu)相(xiang)溶(rong)(rong)的(de)溶(rong)(rong)劑中分配(pei)系數的(de)不(bu)(bu)同，將金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)從(cong)酸洗廢液中萃(cui)取(qu)(qu)出來，從(cong)而(er)(er)實現酸與(yu)金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)的(de)分離(li)。溶(rong)(rong)劑萃(cui)取(qu)(qu)法處理廢酸具(ju)有一(yi)些優(you)點，如(ru)在(zai)常溫下就能進行，而(er)(er)且能耗低。但高效的(de)萃(cui)取(qu)(qu)劑一(yi)般多為含(han)毒性的(de)有機溶(rong)(rong)劑，而(er)(er)且處理過程需要使用(yong)大量(liang)的(de)萃(cui)取(qu)(qu)劑，成本高。
2、海普定制化(hua)工藝簡(jian)介：
江蘇海普功能材料(liao)有限公司(si)地處蘇州(zhou)工業(ye)園區，是一家(jia)以特種吸附(fu)劑(ji)、催化劑(ji)為核心(xin)技術(shu)(shu)，配套應用工藝(yi)開發、技術(shu)(shu)服務、工程實施(shi)等(deng)，為客戶(hu)解決相關(guan)環保(bao)難題的國家(jia)高(gao)新技術(shu)(shu)企業(ye)。
海普吸(xi)(xi)附(fu)工(gong)藝(yi)的(de)原(yuan)理(li)是利(li)用我公司開發的(de)特種吸(xi)(xi)附(fu)材料(liao)對要(yao)去(qu)除的(de)組分或物(wu)質進行選(xuan)擇性吸(xi)(xi)附(fu)，當吸(xi)(xi)附(fu)飽(bao)和時，再(zai)利(li)用特定的(de)脫(tuo)附(fu)劑對吸(xi)(xi)附(fu)材料(liao)進行脫(tuo)附(fu)處理(li)，使吸(xi)(xi)附(fu)材料(liao)得以再(zai)生，如此不斷循環進行，吸(xi)(xi)附(fu)法處理(li)廢(fei)酸常規工(gong)藝(yi)見下圖。
吸附處理廢(fei)酸工藝圖
吸附處理廢酸(suan)工(gong)藝流程
采(cai)用海普的吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附工藝(yi)處(chu)(chu)理(li)廢(fei)酸時，廢(fei)酸先經過精(jing)(jing)濾系統，將廢(fei)酸中的細微懸浮物和(he)(he)細小(xiao)顆粒物截留，防止雜(za)質進(jin)入吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附材(cai)料(liao)中，影(ying)響吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附性能。精(jing)(jing)濾后(hou)(hou)(hou)的廢(fei)酸再(zai)進(jin)入裝有(you)特種吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附材(cai)料(liao)的吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附塔進(jin)行吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附，吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附飽(bao)和(he)(he)后(hou)(hou)(hou)，對吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附材(cai)料(liao)進(jin)行脫附再(zai)生處(chu)(chu)理(li)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附材(cai)料(liao)再(zai)生后(hou)(hou)(hou)可重復使用，吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附出酸客戶回收使用
3.工藝處理效果(guo)
采用吸(xi)(xi)附(fu)工(gong)藝處(chu)理(li)廢(fei)酸，利用特種吸(xi)(xi)附(fu)劑吸(xi)(xi)附(fu)可以有效地降低廢(fei)酸中的金(jin)屬離(li)子濃(nong)度。江蘇(su)某企業的廢(fei)酸經(jing)吸(xi)(xi)附(fu)處(chu)理(li)后(hou)，處(chu)理(li)效果表明(ming)(ming)采用吸(xi)(xi)附(fu)處(chu)理(li)，廢(fei)酸中的金(jin)屬離(li)子效果明(ming)(ming)顯，滿足客戶要求(qiu)，具(ju)體數(shu)據見下表。
表1 吸附進(jin)出酸數(shu)據(ju)
處理效(xiao)果圖：從左往右分別是原酸、吸附
4.工藝的(de)核(he)心優勢：
目(mu)前對(dui)于廢酸回收的(de)(de)方法(fa)無(wu)論是從處理效果還是其操作成本都有各自的(de)(de)缺陷。吸(xi)附法(fa)相比(bi)而(er)言(yan)具(ju)有以下幾點優勢：
（1）對企業現場產生的(de)廢酸(suan)采樣樣品進行實驗，以科技為基礎，實驗為依據來設計吸附工(gong)藝，工(gong)藝之間的(de)匹配度100%。
（2）設備占(zhan)地節省、結構緊湊(cou)，土建和設備投(tou)資少；脫附劑多次套用(yong)(yong)、逐級(ji)提濃，藥劑利用(yong)(yong)率高，運行(xing)費用(yong)(yong)低。
（3）可實(shi)現模塊組件形式，能根據生產能力靈(ling)活調節，安裝方便。
（4）工藝先進(jin)、成熟，無(wu)二次污染，有強大的技術支持和豐富的工程應(ying)用經驗。
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