專利名稱：含銅廢酸水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體廢物處理方法，特別是含銅廢酸水的處理方法。它適用于在化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生含銅廢酸水污染物的化工行業(yè)。
背景技術(shù)：
通常，糖精鈉的生產(chǎn)過程中，在重氮液置換反應(yīng)、氯化反應(yīng)生成磺酰氯時，會產(chǎn)生大量的含銅廢酸水污染物，該廢酸水中主要含CL-，SO42-，Na+，H+含量＞16％以及一些有機物質(zhì)。目前，對于這種廢酸水的處理，曾采用一種鐵置換的方法，將鐵粉置于該廢酸水中進行置換反應(yīng)，生成海綿銅，從而達到回收銅的目的。但是，置換反應(yīng)后的酸性廢水無利用價值全部被排放掉，這不僅使廢酸性水中所含的有用物質(zhì)白白的浪費掉，得不到充分的利用，而且，還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，給社會及人們的生活帶來危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含銅廢酸水處理方法，它能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，使含銅廢酸水處理過程中，避免產(chǎn)生廢酸污水，并且能生產(chǎn)出沉淀硫酸鋇、硫化銅及硫氫化鈉或硫氫化鈣等多種化工產(chǎn)品，還能同時回收H+含量＞16％的酸液。這樣，不僅能從根本上消除含銅廢酸水的污染，而且使廢物得到充分的綜合利用，在回收銅的同時，又能生產(chǎn)出有用的化工產(chǎn)品，經(jīng)濟效益顯著。
含銅廢酸水中主要含CL-，SO42-，Na+，H+含量＞16％及一些有機物質(zhì)，在對該廢酸水的處理過程中，以硫化鋇或硫化鈉為原料，綜合利用含銅廢酸水，通過浸取、化合、除銅、吸收、烘干、粉碎篩分等工序，生產(chǎn)硫酸鋇，硫化銅和硫氫化鈉或硫氫化鈣等多種化工產(chǎn)品，同時，還可以回收富余的酸液其中H+含量＞16％。由于硫化鈉的價格較貴，最好選用價廉的工業(yè)硫化鋇作為原料。
本發(fā)明包括如下的處理工藝步驟1、利用熱水浸取工業(yè)硫化鋇生成硫氫化鋇和氫氧化鋇溶液，與酸液反應(yīng)，在產(chǎn)生硫酸鋇沉淀的同時產(chǎn)生硫化氫氣體。
該處理過程包括如下的步驟(1)將清水置于浸取釜中，加熱至90℃-100℃之間，緩慢加入工業(yè)硫化鋇，繼續(xù)加熱至沸，保溫攪拌，在浸取反應(yīng)過程中，生成硫氫化鋇和氫氧化鋇溶液，使浸取液濃度不低于15Be`，浸取反應(yīng)完畢后，經(jīng)過濾除殘渣、分離出浸取液，備化合用。
(2)將酸液置于耐酸反應(yīng)釜中，該酸液可是硫酸、鹽酸、硝酸，最好選用硫酸，或是本工藝生產(chǎn)的除銅酸液，開引風(fēng)或真空、攪拌，徐徐加入硫化鋇浸取液，進行復(fù)分解反應(yīng)，待接近反應(yīng)終點時，必須控制合成液的PH值為微酸性。反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫氣體直接為含銅廢酸水的除銅工序使用；反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀過濾分離獲得硫酸鋇沉淀，濾液進行中性排放。
反應(yīng)原理①②
2、將分離的硫酸鋇沉淀經(jīng)洗滌、過濾、烘干、粉碎篩分，制得沉淀硫酸鋇成品。
3、將前工序1、(2)反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫氣體引入精制含銅廢酸水中進行化學(xué)反應(yīng)，生成硫化銅沉淀物，同時可除去廢酸水中的一些有機雜質(zhì)。
該除銅過程包括如下步驟(1)將工業(yè)含銅廢酸水，經(jīng)過濾，除去雜質(zhì)，制得精制含銅廢酸水。
(2)將精制含銅廢酸水置于耐酸反應(yīng)釜中，開引風(fēng)或真空、攪拌，通入前工序1、(2)產(chǎn)生的硫化氫氣體，進行離子反應(yīng)，直至含銅廢酸水由綠色變成白色，產(chǎn)生硫化銅等沉淀；反應(yīng)完畢后，充分排凈未參加反應(yīng)的硫化氫氣體，多余硫化氫氣體引入下道工序的吸收反應(yīng)；而后過濾分離反應(yīng)物制得硫化銅沉淀物，該硫化銅沉淀物經(jīng)焚燒可制取氧化銅、進而可酸溶濃縮、結(jié)晶、制取硫酸銅。濾液為除銅酸液(H+含量＞16％)，引入酸儲槽，一部分供前工序1、(2)的化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)使用，多余部分可直接作為產(chǎn)品出售。
反應(yīng)原理
4、將除銅工序產(chǎn)生的多余硫化氫氣體引入吸收液循環(huán)槽內(nèi)的吸收劑中，該吸收劑為氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣溶液，進行完全化學(xué)吸收，生成硫氫化鈉或硫氫化鈣產(chǎn)品。
反應(yīng)原理
或者本發(fā)明主要以糖精鈉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量含銅廢酸水和含量60％的工業(yè)硫化鋇為原料，進行浸取、化合、除銅及吸收化學(xué)反應(yīng)工序，制得硫酸鋇、硫化銅和硫氫化鈉或硫氫化鈣等多種化工產(chǎn)品，同時，還能回收H+含量＞16％的酸液，此酸液可作為化工原料，無廢物，不產(chǎn)生公害、無污染。該處理方法不僅使污染嚴(yán)重的含銅廢酸水得到充分的綜合利用，解決了鐵置換回收銅工藝廢水無利用價值直接排放造成的長期污染問題，而且所制得化工產(chǎn)品，具有廣泛的用途。硫酸鋇可用作制鋇鹽的原料和美術(shù)印刷紙的涂布劑；用于制造明亮的著色化合物；在造紙、橡膠、油墨、顏料等行業(yè)中可用作填充劑。硫氫化鈉可作為染料及各種有機產(chǎn)品的中間體，用于皮革的脫毛，黏液絲的脫硫，硫化染料的助劑，也可用于肥料及農(nóng)藥等行業(yè)。硫化銅可用于提煉銅和制備銅化合物。本發(fā)明使廢物資源化，提高了物料的利用率，符合循環(huán)經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代理念。可保護環(huán)境，造福人類，并產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
現(xiàn)以年產(chǎn)5000噸的糖精鈉生產(chǎn)廠為例，每天要排放含銅廢酸水50噸，采用本方法，除每年可生產(chǎn)硫酸鋇、硫化銅、硫氫化鈉等化工產(chǎn)品外。僅廢酸一項每年就可以回收能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的H+含量＞16％酸液15000噸以上，相當(dāng)于節(jié)約30％鹽酸8000噸以上?？缮傧颦h(huán)境排放強酸水廢水15000噸以上。由此，可以看出采用本方法的先進性以及所產(chǎn)生經(jīng)濟效益和社會效益的顯著性。


附圖為含銅廢酸水處理方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例詳細描述本發(fā)明的具體實施方式
。
實施例1在浸取釜中加入3.5T清水，加熱至100℃，開排風(fēng)或真空、攪拌，緩慢加入含量為60％的粉狀硫化鋇1.2T；繼續(xù)加熱至100℃，保溫攪拌30分鐘，使浸取液濃度不低于15Be`；打開釜底閥門，用泵打入板框壓濾機進行過濾，固相雜質(zhì)濾渣清除至廢料場集中處理；經(jīng)處理后的濾渣可作為生產(chǎn)水泥或生產(chǎn)墻磚的原料；濾液引入儲槽備用。在過濾浸取硫化鋇溶液時，如出現(xiàn)硫化鋇析出現(xiàn)象，將濾渣用100℃水再浸取。
取預(yù)處理后的除銅酸液5T置于耐酸反應(yīng)釜中，開引風(fēng)或真空、攪拌，徐徐加入備用的硫化鋇浸取液，進行復(fù)分解反應(yīng)，在接近反應(yīng)終點時，使硫化鋇浸取液所加入量達到合成液呈中性或微酸性為止，控制PH值為5-6，可通過用4-10(PH)試紙試之，或取硫酸鋇混濁液10-15ml，加入5滴1％的酚酞，以試液不顯紅色為止。反應(yīng)完全，產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，并同時產(chǎn)生硫化氫氣體，供除銅工序使用，在反應(yīng)完畢后，充分排凈硫化氫氣體，并打開釜底閥門，排放釜內(nèi)合成液至板框壓濾機進行過濾分離，濾液為中性或微酸性排放，不產(chǎn)生公害污染，濾餅為硫酸鋇沉淀，經(jīng)酸洗、水洗、過濾、烘干、粉碎篩分獲得沉淀硫酸鋇產(chǎn)品。烘干是在130℃的溫度下進行的。所述的預(yù)處理除銅酸液是指將直接從生產(chǎn)中獲得含銅廢酸水經(jīng)過濾除去雜質(zhì)后，再進行除銅反應(yīng)后而制得的。將所制得的沉淀硫酸鋇產(chǎn)品，按照GB2899-82規(guī)定的方法進行分析測定，其結(jié)果符號GB2899-82所規(guī)定的各項標(biāo)準(zhǔn)，其中硫酸鋇(干基)＞98％。
將過濾除雜后的精制含銅廢酸水，置于耐酸反應(yīng)釜中，開引風(fēng)或真空、攪拌，通入前工序產(chǎn)生的硫化氫氣體，直至含銅廢酸水由綠色變成白色，停加硫化氫氣體，使反應(yīng)釜中的硫化氫與含銅廢酸水內(nèi)的銅離子進行化學(xué)反應(yīng)，生成黑色硫化銅沉淀；多余硫化氫氣體，供下道工序吸收；反應(yīng)完畢后，充分排凈釜中的硫化氫氣體，并打開釜底閥門，排放出釜內(nèi)的合成液至板框壓濾機進行過濾，濾液為除銅酸液(H+含量＞16％)引入酸儲槽，其中一部分為前面的制硫酸鋇沉淀工序繼續(xù)使用，而多余部分的除銅酸液存儲，可直接作為產(chǎn)品出售；濾餅為硫化銅沉淀，可直接做為產(chǎn)品出售，還可經(jīng)焚燒制取氧化銅、進而酸溶、濃縮、結(jié)晶、制得硫酸銅成品。
在吸收液循環(huán)槽內(nèi)加入3T含量15％液堿，將除銅工序中多余的硫化氫氣體尾氣通入吸收液循環(huán)槽內(nèi)的液堿中，進行循環(huán)吸收化學(xué)反應(yīng)，直至反應(yīng)完全，制得硫氫化鈉成品；將所制得的硫氫化鈉產(chǎn)品按H G/T 3687-2000規(guī)定方法進行分析測定，其結(jié)果符合HG/T3687-2000規(guī)定的各項指標(biāo)。
實施例2在耐酸反應(yīng)釜中放置30％的硫酸溶液，再緩慢加入硫化鋇浸取液，而在吸收液循環(huán)槽內(nèi)加放石灰水作吸收劑，其他均同實施例1，制得硫氫化鈣成品。所得成品經(jīng)相關(guān)規(guī)定的方法分析測定，符合相關(guān)規(guī)定的方法標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種含銅廢酸水處理方法，其特征在于如下步驟，1)、利用熱水浸取硫化鋇，生成硫化鋇浸取液，與酸液反應(yīng)，在產(chǎn)生硫酸鋇沉淀的同時產(chǎn)生硫化氫氣體，該過程的步驟是，(1)將清水置于浸取釜中，加熱到90℃-100℃；緩慢加放工業(yè)硫化鋇制取硫化鋇浸取液，過濾分離浸取液，備化合工序用，(2)將預(yù)處理后的除銅酸液置于耐酸反應(yīng)釜中，開引風(fēng)或真空、攪拌，徐徐加入硫化鋇浸取液，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，產(chǎn)生的硫化氫氣體，供下道除銅工序使用；產(chǎn)生沉淀經(jīng)過濾分離，制得硫酸鋇沉淀，濾液呈中性排放，所述的酸液最好是30％的硫酸溶液，或是本工藝生產(chǎn)的除銅酸液，2)、將制得的硫酸鋇沉淀經(jīng)洗滌、過濾、烘干、粉碎篩分，制得沉淀硫酸鋇成品，3)、將前工序1)、(2)產(chǎn)生的硫化氫氣體引入精制含銅廢酸水中，進行除銅化學(xué)反應(yīng)，生成硫化銅沉淀物，該過程的具體步驟(1)將工業(yè)含銅廢酸水，過濾、除去雜質(zhì)，制得精制含銅廢酸水，(2)將精制含銅廢酸水置于耐酸反應(yīng)釜中，開引風(fēng)或真空、攪拌，用前工序1)、(2)產(chǎn)生的硫化氫氣體直接引入該反應(yīng)釜中，進行化學(xué)反應(yīng)，生成硫化銅等沉淀；多余硫化氫氣體引入下道工序吸收；過濾分離，制得硫化銅沉淀物，濾液為H+含量＞16％的除銅酸液，引入酸儲槽，一部分可返回前道工序1)、(2)繼續(xù)使用，多余部分直接作為產(chǎn)品出售，4)、將除銅工序多余的硫化氫氣體尾氣引入吸收液循環(huán)槽內(nèi)的吸收劑中，該吸收劑為氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣溶液，進行完全反應(yīng)，制得硫氫化鈉或硫氫化鈣成品。
全文摘要
一種含銅廢酸水處理方法，它以硫化鋇或硫化鈉為原料，處理工業(yè)含銅廢酸水，可制得硫酸鋇、硫化銅和硫氫化鈉或硫氫化鈣等多種化工產(chǎn)品，同時，還可以回收H
文檔編號C02F1/62GK1765764SQ20041008630
公開日2006年5月3日 申請日期2004年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月25日
發(fā)明者郭勝 申請人:郭勝, 天津市東遠化工廠