废盐酸资源化处理处置方法
作者: 日期:2022-06-05 来源: 关注:422
废盐酸资源化处理处置方法
处理方法有多种,需要根据不同工业盐酸废液的具体特点,结合产酸企业自身的情况,选择合适的治理技术。
目前常用的盐酸废液回用技术有:中和沉淀法、喷雾焙烧法、蒸发法、离子交换树脂法、膜分离法、萃取法、硫酸置换法等。
1、中和沉淀法
酸碱中和处理盐酸废液是我国钢铁和电镀行业处理盐酸废液最常用的处理方法,其基本的原理就是利用碱将盐酸废液中和至pH为6~9,将盐酸废液中的大量金属离子沉淀,通过污泥的形式排出。
典型的中和实际包括采用碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰,其中最普遍的是采用石灰。采用中和沉淀法处理盐酸废液后虽然pH值可以达到要求,但是其余各项指标很难达标,而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大,大部分情况是堆积待处理,占用了大量土地,造成二次污染,同时该方法也会浪费了大量的盐酸和金属资源。随着国家对酸洗污泥的严格管理和并入危险固废,此处理方法将来肯定会被淘汰。
2、喷雾焙烧法
喷雾焙烧法是利用焙烧炉的高温燃烧,将盐酸废液中的氯化氢变成气态,并使亚铁盐在高温下氧化水解,转化为氧化铁和盐酸。是一种最彻底的盐酸废液处理方法。
喷雾焙烧法的主体设备由焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器和吸收塔等组成。在处理过程中,盐酸废液的蒸发、游离酸的脱水、亚铁离子的氧化和水解、氧化铁和盐酸的收集和吸收被有机地结合在一个系统内一并完成,因此,喷雾焙烧法具有处理设备紧凑、处理能力大的优点,而且该法盐酸的再生回收率高,被回收的盐酸可返回使用,而回收的氧化铁既可作高品位的冶炼原料,亦可作磁性材料或颜料的生产原料,具有显著的经济效益和环境效益。
只是该方法投资大、处理费用高,一般中小型涉酸企业都承担不起。而近年国内焙烧法制造企业生产的盐酸废液焙烧装置实地使用备受指责,其主要问题有几点:
(1)盐酸回收浓度仅为16%~18%,无法满足冷轧、薄板、线材等企业的盐酸使用要求;
(2)尾气治理不过关,造成周边酸雨的产生;
(3)粉尘治理不达标,严重生产车间周边的环境,装置生产2个月后,包括车间屋面、外围地面在内都是一片红色;
(4)处理费用、维护费用居高不下。尤其是进酸来源含硫、含氟、含锌、含铝的情况下,装置主体设备损坏程度很严重、维护周期很短。
3、蒸发结晶法
蒸发结晶法主要用于含盐酸、氢氟酸、硝酸等易挥发性酸的废酸液回收处理,蒸发结晶法的工作原理是根据盐酸、氢氟酸、硝酸易于挥发的特性,通过加热使其蒸发产生酸性气体,并经冷凝形成回收酸,浓缩液则根据不同的废酸液进行不同的处理,对于盐酸废液,可得副产品氯化亚铁、氯化铝和氯化铜;对于硝酸-氢氟酸废液,为了更好地去除废酸液中的镍、铬等重金属,处理过程中于蒸发前加入浓硫酸以产生硫酸盐,浓缩液析出的含重金属硫酸盐泥经脱水后外运处置。
该工艺技术的主要问题是设备的腐蚀和废酸液浓缩到一定程度后的结晶堵塞。工程应用中常采用负压浓缩工艺技术以降低物料沸点和减少酸性气体外泄,从而延长设备使用寿命并改善操作环境。其结果表明:该工艺设备数量少、投资低、能耗少、且操作简易,具有良好的经济效益和环境效益。
4、离子交换树脂法
利用某些离子交换树脂可从盐酸废液中吸收盐酸而排除金属盐的功能来实现酸盐分离的。盐酸废液经过滤设备过滤后进入清洁含金属盐酸罐,清洁含金属盐的盐酸通过管道从底部流经树脂床,树脂将HCl吸收,含有铁离子和其他离子的液体被排出,进入金属盐回收系统。从而实现酸盐分离。该方法具有工艺流程短,易操作;能耗低;常温处理,可提高设备和管道的使用寿命,减少氯化物的逸出等优点。
但常温处理时回收的盐酸浓度偏低,需添加浓盐酸才能回用至生产过程。产生的残液必须进行其他处理。
5、膜分离法
通过膜分离技术可以对盐酸废液进行分离再回收,即利用膜的离子选择性将金属盐和盐酸分离开,同时回收盐酸和金属盐。常用的膜分离方法有扩散渗析法、电渗析法、膜蒸馏法等,应用于金属制品盐酸废液处理的膜分离法主要是扩散渗析法。
扩散渗析法是利用阴离子交换膜的选择透过作用实现对盐酸废液的酸盐分离。扩散渗析法的投入仅为焙烧法的1/5左右,且由于渗析过程不耗电,运行费用低,与膜蒸馏相结合,还可获得杂质含量更低的再生酸。
但是,扩散渗析法目前并未得到广泛的工程应用,主要原因:其处理量不大,导致扩散渗析法设备庞大;回收酸的浓度受平衡浓度的限制,即回收酸的浓度不能高于原料盐酸废液的浓度;回收酸后的残液仍不能喷雾排放。
6、萃取法
萃取是利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。
在盐酸废液中使用萃取剂,它能溶解氯化氢但不能溶解金属盐,从而使盐酸废液中的氯化氢和金属盐分离,再用水把已溶解在萃取剂中的氯化氢进行反萃取,得到盐酸。
这种方法酸的回收率较高,为所处理盐酸废液的80%~90%,仅次于喷雾焙烧法。虽然萃取法具有操作简便、回收效率高等特点,但因为其萃取过程中会引入新的有机相,萃取剂的流失及二次污染都是需要特别关注的。
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