專利名稱：含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢酸的回收利用方法，更具體的說是含鐵廢鹽酸的分離凈化 與回收利用的方法，是電鍍、鋼鐵等行業(yè)生產(chǎn)過程中鐵鑄件的廢鹽酸洗液中，鹽 酸和鐵離子的分離凈化與回收利用的方法。
背景技術(shù)：
電鍍、鋼鐵等行業(yè)大量使用鐵鑄件作為原材料。這些鐵鑄件使用前往往需要 利用濃鹽酸進行浸漬和漂洗，去除表面鐵銹。該廢鹽酸洗液呈棕黃色，HC1濃度 為5-7 mol/L， 二價鐵離子含量為15000-25000mg/L,三價鐵離子含量為 1000-5000mg/L。據(jù)文獻報道和工程調(diào)研，國內(nèi)外對鐵鑄件廢鹽酸洗液的治理主要 采用堿液中和、沉淀的方法。這種解決辦法的缺點是不但浪費了有用的鹽酸和 氯化鐵資源，而且增加了中和處理費用，同時顯著增加了企業(yè)排放廢水中的鹽含 量，直接導(dǎo)致后續(xù)廢水處理成本的大幅度提升。
2001年南京大學(xué)申請了《氯化苯生產(chǎn)過程中水洗廢水的治理與資源回收方法》 專利(專利號ZL01137308.3 )，其主要步驟為(A)氯化苯水洗廢水經(jīng)砂濾除去 懸浮物，然后在增濃吸收塔(碳鋼外殼內(nèi)襯陶瓷并裝填瓷環(huán)的填料塔)中，通入 氯化氫氣體使廢水的酸度提高，并形成鐵絡(luò)陰離子。通入氯化氫時，廢水中的苯 和氯化苯經(jīng)過絕熱蒸餾被蒸出，經(jīng)冷凝得苯、氯化苯及水，經(jīng)油水分離，得苯和 氯化苯，作為生產(chǎn)氯化苯的原料。提高酸度并除去苯和氯化苯后的廢水在操作溫 度為5-45'C和工作流量為0.5-3.0BV/h的條件下通過裝填有強堿性陰離子交換樹脂 并帶有保溫夾套的的固定床除鐵塔，處理后的流出液為無色或略帶黃色、濃度^ 10.0mol/L的鹽酸，可作為工業(yè)鹽酸出售或自用。(B)用蒸餾水作為再生劑，蒸餾 水通過與樹脂床內(nèi)含濃鹽酸的樹脂接觸形成稀鹽酸，將交換在強堿性陰離子交換 樹脂上的鐵絡(luò)陰離子洗脫下來，形成含高濃度三氯化鐵的洗脫再生液，可作為凈 水劑。再生過程的操作溫度為5-45。C，工作流量為0.2-0.5BV/h。上述專利技術(shù)(ZL01137308.3)涉及將三價鐵離子從鹽酸中分離。但是在處 理對象鐵離子價態(tài)方面，氯化苯生產(chǎn)過程中水洗廢水中含有的是三價鐵離子，可 以與鹽酸形成鐵絡(luò)陰離子；而鐵鑄件廢鹽酸洗液中含有的鐵離子絕大多數(shù)是二價 鐵離子，不能與鹽酸形成鐵絡(luò)陰離子，也就不可能采用專利技術(shù)(ZL01137308.3) 實現(xiàn)分離回用。因此，改變鐵離子價態(tài)是關(guān)鍵因素之一，環(huán)境保護領(lǐng)域技術(shù)人員 不能常識性地將專利(ZL01137308.3)延伸用于鐵鑄件廢鹽酸洗液的治理。在處 理對象鐵離子濃度方面，氯化苯生產(chǎn)過程中水洗廢水中鐵離子濃度為 2000-8000mg/L;而鐵鑄件廢鹽酸洗液中鐵離子濃度為15000-30000mg/L。兩者濃 度到達數(shù)量級的差異，因此，環(huán)境保護領(lǐng)域技術(shù)人員也不能常識性地將專利 (ZL01137308.3)延伸用于鐵鑄件廢鹽酸洗液的治理。在工藝條件方面，專利技 術(shù)(ZL01137308.3)要求將氯化苯生產(chǎn)過程中水洗廢水中HC1濃度增濃至9mol/L 以上，這是實現(xiàn)鐵離子和鹽酸分離的必要前提條件；而鐵鑄件廢鹽酸洗液中HC1 濃度是5-7mol/L，達不到專利技術(shù)(ZL01137308.3)的要求，同時電鍍、鋼鐵等 行業(yè)沒有HC1氣體，無法提濃鐵鑄件廢鹽酸洗液。因此，在較低鹽酸濃度下實現(xiàn) 鐵離子與鹽酸的分離是關(guān)鍵因素之一，環(huán)境保護領(lǐng)域技術(shù)人員不能常識性地將專 利(ZL01137308.3)延伸用于鐵鑄件廢鹽酸洗液的治理。
文獻檢索表明，對于氯化苯生產(chǎn)過程中水洗廢水中三價鐵離子與高濃度鹽酸 的分離回收雖然己有報道，但對于鐵鑄件廢鹽酸洗液中高濃度二價鐵離子與低濃 度鹽酸的分離回收并未見文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
1. 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對電鍍、鋼鐵等行業(yè)普遍存在鐵鑄件廢鹽酸洗液中高濃度二價鐵離子與低 濃度鹽酸的分離回收問題，本發(fā)明提供了一種含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用 的方法，可以分離回收其中鹽酸和鐵離子的方法。
2. 技術(shù)方案
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用方法，其步驟包括
4(A) 鐵鑄件廢鹽酸洗液經(jīng)砂濾除去懸浮物，然后在氧化槽中攪拌，滴加氧化劑，使廢鹽酸洗液中的二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，與氯離子形成鐵絡(luò)陰離子。氧化后的廢鹽酸洗液在操作溫度為5-45r和工作流量為0.5-3.0BV/h的條件下通過裝填有強堿性陰離子交換樹脂并帶有保溫夾套的固定床吸附塔，處理后的流出液為無色或略帶黃色、HC1濃度為5-7mol/L、鐵離子濃度^5000mg/L的鹽酸，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用。
(B) 用蒸餾水或去離子水作為再生劑，再生劑通過樹脂床，將交換在強堿性陰離子交換樹脂上的鐵絡(luò)陰離子洗脫下來，形成含高濃度三氯化鐵的水溶液，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用。再生過程的操作溫度為5-45°C，工作流量為0.5-2.0BV/h。
步驟(A)中，鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色，HCl濃度為5-7 mol/L， 二價鐵離子含量為15000-25000mg/L，三價鐵離子含量為1000-5000mg/L。
步驟(A)中，氧化劑是液態(tài)的20-30%11202水溶液，或20-30%NaC10水溶液；或是氣態(tài)的空氣、或氧氣、或二氧化氯、或臭氧。液態(tài)氧化劑的用量是5-20L/噸廢鹽酸洗液，氣態(tài)氧化劑的用量是l-10m"噸廢鹽酸洗液。氧化溫度為5-40'C,停留時間為l-4h。
步驟(A)中，強堿性陰離子交換樹脂是苯乙烯-二乙烯共聚體為骨架，比表面積為20-500 m2/g，含有三甲胺、三乙胺、三丁胺、嘧啶基、吡啶基、吡喃基、二甲基丙醇胺、甲基二乙醇胺或二辛基乙醇胺等季胺基團的交換量為0.5-4.5mmol/g的樹脂，可以是D201，或201x4，或201x7，或202x11，或D296、或NDA卯O，或NDA96，或NDA1106，或NDA1107樹脂(江蘇南大戈德環(huán)?？萍加邢薰镜葒鴥?nèi)公司生產(chǎn))，也可以是Amberlite IRA-900,或Amberlite IRA-96，或Amberiite IRA-400,或Duolite A-101D樹脂(Rohm Haas公司等國外公司生產(chǎn))。
本發(fā)明含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用可以采用雙塔串聯(lián)吸附鐵、單塔再
生運行工藝。即設(shè)置i、 n、 in三個樹脂塔，先將i、 ii塔串聯(lián)，i塔作為一級吸附塔，n塔作為二級吸附塔。當(dāng)i塔除鐵飽和后切換為n、 m塔串聯(lián)，n塔作為一級吸附塔，m塔作為二級吸附塔。同時，i塔進行逆向再生。如此循環(huán)運行，可使吸附塔進行再生時也不停止含鐵廢鹽酸洗液的吸附分離處理，效果更為理想。
本發(fā)明含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用可以使鹽酸濃度為5-7mol/L, 二價
5鐵離子含量為15000-25000mg/L，三價鐵離子含量為1000-5000mg/L的鐵鑄件廢鹽酸洗液，經(jīng)處理后，鐵離子濃度小于5000mg/L，并可以根據(jù)回用要求進一步降低鐵離子濃度；處理后的流出液為無色或略帶黃色、HC1濃度為5-7mol/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；樹脂洗脫再生液中三價鐵離子的濃度可達到50000mg/L以上，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用。
3.有益效果.
本發(fā)明公開了一種含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用的方法，巧妙地將強堿性陰離子交換樹脂應(yīng)用于電鍍、鋼鐵等行業(yè)鐵鑄件廢鹽酸洗液的治理與資源回收，實現(xiàn)鹽酸的完全循環(huán)利用；采用水作為樹脂再生劑，再生樹脂的同時獲得三氯化鐵水溶液，可用于配置凈水劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于1、鐵鑄件廢鹽酸洗液實現(xiàn)零排放，鹽酸可以完全循環(huán)利用，樹脂再生液可用于配置凈水劑；2、樹脂機械強度高、壽命長、吸附和再生性能良好，可長期穩(wěn)定使用；3、削減中和處理費用，顯著降低企業(yè)綜合廢水的鹽含量，大幅度節(jié)約環(huán)保后續(xù)處理成本；4、占地面積小，操作簡單，設(shè)備簡易。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步描述，其中1~1202水溶液和NaCIO水溶液的百分比濃度均為重量百分比含量。實施例1
將10mL (約7克)D201樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱(012x160mm)中。生產(chǎn)車間排放的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體,HC1濃度約為5.5mol/L，鐵離子含量約為21000mg/L，滴加lmL25%&02水溶液，25'C下攪拌2h;將氧化后的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為lBV/h，溫度為25'C，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為5.5mol/L，鐵離子約濃度為2200mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用20mL去離子水作為D201樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為25°C，再生劑流量為0.5BV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的10mL洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子91000mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的10mL低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。
實施例2
將100 mL (約72克)NDA900樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱(①25x250mm)中。生產(chǎn)車間排放的600 mL鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為6 mol/L，鐵離子含量約為19000mg/L，滴加0.8mL20XNaClO水溶液，15'C下攪拌1.5h;將氧化后的600mL鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為1.5BV/h，溫度為15'C，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HCl濃度約為6mol/L，鐵離子約濃度為1500mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用150 mL去離子水作為NDA900樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為15°C，再生劑流量為lBV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的100 mL洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子93000 mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的50 mL低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。
實施例3
將10 mL (約7.5克)Amberiite IRA-96樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱(012xl60mm)中。生產(chǎn)車間排放的40 mL鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為5 mol/L，鐵離子含量約為18000mg/L，滴加0.5mL30XH2O2水溶液，2(TC下攪拌2h;將氧化后的40mL鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為:L2BV/h，溫度為2(TC，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為5 mol/L，鐵離子約濃度為4500mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用25 mL去離子水作為Amberiite IRA-96樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為2(TC，再生劑流量為0.75 BV/h，鐵離子的洗脫率約
7100%，剛開始流出的lOmL洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子76000mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的15 mL低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。
實施例4
將1 L (約700克)D201樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱(060x300mm)中。生產(chǎn)車間排放的4 L鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HCl濃度約為7mol/L,鐵離子含量約為23000mg/L，從底部通入40 L空氣，25'C下攪拌2h;將氧化后的4L鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為2BV/h，溫度為l(TC，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為7 mol/L，鐵離子約濃度為1000 mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用1.5 L蒸餾水作為D201樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為30'C，再生劑流量為1BV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的0.8L洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子88000 mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的0.7 L低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。
實施例5
將10L (約7000克)D201樹脂裝入帶加熱夾套的樹脂柱(00.25x1 m)中。生產(chǎn)車間排放的55L鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為6.5 mol/L，鐵離子含量約為17000 mg/L，從底部通入250L氧氣，10'C下攪拌2h;將氧化后的55L鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為0.8BV/h，溫度為25'C，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為6.5mol/L,鐵離子約濃度為2900mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用16L去離子水作為D201樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為25'C，再生劑流量為0.7BV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的6 L洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子69000mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的10L低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。實施例6
將10mL (約7克)D201樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱(012x160mm)中。生產(chǎn)車間排放的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為5 mol/L，鐵離子含量約為19000mg/L，滴加0.5 mL30%11202水溶液，25'C下攪拌2h;將氧化后的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為2.5BV/h，溫度為15°C，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為5 mol/L，鐵離子約濃度為1800mg/L,可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用25mL去離子水作為D201樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為15'C,再生劑流量為1.5BV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的15mL洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子79000mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的10mL低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。
實施例7
將10 mL (約7克)D201樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱((D12xl60mm)中。生產(chǎn)車間排放的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為5.5 mol/L，鐵離子含量約為20000mg/L，從底部通入100 mL 二氧化氯，20'C下攪拌1.5h;將氧化后的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為2.5BV/h，溫度為25'C，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為5.5mol/L，鐵離子約濃度為4500mg/L,可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用18mL去離子水作為D201樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為2(TC，再生劑流量為2BV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的12mL洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子62000mg/L,可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的6mL低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。實施例8
將10L (約7克)D201樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱(0)0.4x1.5 m)中。生產(chǎn)車間排放的45L鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為5 mol/L，鐵離子含量約為23000mg/L，從底部通入300 L臭氧，15'C下攪拌lh;將氧化后的45 L鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為1.3BV/h，溫度為25t:,處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為5 mol/L，鐵離子約濃度為1500mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用20 L蒸餾水作為D201樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為25'C，再生劑流量為0.5BV/h,鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的IOL洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子91000mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的10L低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。
實施例9
選用三只規(guī)格相同吸附塔(O0.55X3.5m)，編上號分別為I 、 II和III，每塔裝填D201吸附樹脂0.5 m3 (約340 kg)。生產(chǎn)車間排放的2 m3鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為6.5 mol/L，鐵離子含量約為20500mg/L，滴加35 1^30%11202水溶液，25'C下攪拌2h;將氧化后的2mS鐵鑄件廢鹽酸洗液打入樹脂吸附塔，吸附塔采用I、 II號雙塔串聯(lián)除鐵的方法，流量為1.5BV/h，溫度為25'C，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HCl濃度約為6.5mol/L，鐵離子約濃度為1000mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用。
將處理了 2mS鐵鑄件廢鹽酸洗液的I號樹脂吸附塔用蒸餾水再生。先將I號塔內(nèi)殘液排盡，用l n^蒸餾水作為D201樹脂再生劑向下順流進入吸附塔，再生過程操作溫度為25'C,再生劑流量為0.5BV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的0.6 1113洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子89000mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的0.4 mM氏濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。再生結(jié)束后的I號除鐵塔將作為第三批廢鹽酸洗液除鐵操作時的第二道吸附塔(處理第二批廢鹽酸洗液時，II號塔為首道吸附塔，
10m號塔為第二道吸附塔)。通過本發(fā)明可以保證整個治理裝置連續(xù)運行。實施例10
將10mL (約7克)D201樹脂裝入帶加熱夾套的玻璃樹脂柱(012x160mm)中。生產(chǎn)車間排放的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色渾濁狀，經(jīng)過濾，濾液呈棕黃色透明液體，HC1濃度約為5.5mol/L，鐵離子含量約為21000mg/L，滴加lmL25%11202水溶液，25'C下攪拌2h;將氧化后的50mL鐵鑄件廢鹽酸洗液向下順流通過上述樹脂柱，流量為lBV/h，溫度為25'C，處理后的流出液為無色至淺黃色透明液體，HC1濃度約為5.5mol/L，鐵離子約濃度為2200mg/L，可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HC1濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；用20mL去離子水作為D201樹脂再生劑向下順流進入樹脂柱，再生過程操作溫度為25'C，再生劑流量為0.5BV/h，鐵離子的洗脫率約100%，剛開始流出的10mL洗脫再生液呈暗棕紅色，內(nèi)含三價鐵離子90000mg/L，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，后面流出的10mL低濃度洗脫再生液可套用于后面的樹脂再生劑，以形成高濃度再生液。
實施例11
將實施例1 10中的樹脂相應(yīng)改為201x4，或201x7，或202xH，或D296、或NDA900,或NDA96，或NDA1106，或NDA1107樹脂(江蘇南大戈德環(huán)?？萍加邢薰镜葒鴥?nèi)公司生產(chǎn))，或Amberlite IRA-卯O，或Amberlite IRA-96，或AmberliteIRA-400,或Duolite A-101D樹脂(RohmHaas公司等國外公司生產(chǎn))，其他操作條件保持不變，除每批處理量和樹脂使用壽命有所變化之外，其它結(jié)果基本相同。
1權(quán)利要求
1.一種含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用的方法，其包括以下步驟(A)鐵鑄件廢鹽酸洗液經(jīng)砂濾除去懸浮物，然后在氧化槽中攪拌，加入氧化劑，使廢鹽酸洗液中的二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，與氯離子形成鐵絡(luò)陰離子；氧化后的廢鹽酸洗液在操作溫度為5-45℃和工作流量為0.5-3.0BV/h的條件下通過裝填有強堿性陰離子交換樹脂并帶有保溫夾套的固定床吸附塔，處理后的流出液可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HCl濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；(B)用蒸餾水或去離子水作為再生劑，再生劑洗脫上面步驟中吸附塔中的樹脂床，將交換在強堿性陰離子交換樹脂上的鐵絡(luò)陰離子洗脫下來，形成含高濃度三氯化鐵的水溶液，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用，再生過程的操作溫度為5-45℃，流量為0.5-2.0BV/h。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用的方法，其特征在于 步驟(A)中，鐵鑄件廢鹽酸洗液呈棕黃色，HCI濃度為5-7 mol/L, 二價鐵離 子含量為15000-25000mg/L,三價鐵離子含量為1000-5000mg/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用的方法，其特征在于 步驟(A)中，氧化劑是液態(tài)的重量百分比含量為20-30%1"1202水溶液，或重 量百分比含量為20-30%NaCIO水溶液；或是氣態(tài)的空氣、或氧氣、或二氧化 氯、或臭氧；液態(tài)氧化劑的用量是5-20L/噸廢鹽酸洗液，氣態(tài)氧化劑的用量是 1-10m"噸廢鹽酸洗液，氧化溫度為5-40'C，停留時間為1-4h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~3中任一項所述的含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用的方法， 其特征在于步驟(A)中，強堿性陰離子交換樹脂是苯乙烯-二乙烯共聚體為骨 架，比表面積為20-500m2/g，含有三甲胺、三乙胺、三丁胺、嘧啶基、吡啶基、 吡喃基、二甲基丙醇胺、甲基二乙醇胺或二辛基乙醇胺的季胺基團的交換量為 0.5-4.5mmol/g的樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用的方法，其特征在于 步驟(A)中，強堿性陰離子交換樹脂為D201、 201x4、 201x7、 202x11、 D296、 NDA900、NDA96、NDA1106、NDA1107、Amberlite IRA-900、Amberlite IRA陽96、 Amberlite IRA-400或Duolite A-101D樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了含鐵廢鹽酸的分離凈化與回收利用方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。其步驟為(A)鐵鑄件廢鹽酸洗液經(jīng)砂濾除去懸浮物，滴加氧化劑；氧化后的洗液通過裝填有強堿性陰離子交換樹脂吸附塔，處理后的流出液可添加工業(yè)濃鹽酸增濃HCl濃度后返回生產(chǎn)工序，作為鐵鑄件鹽酸洗液循環(huán)使用；(B)用蒸餾水或去離子水作為再生劑，再生劑通過樹脂床，將交換在強堿性陰離子交換樹脂上的鐵絡(luò)陰離子洗脫下來，形成含高濃度三氯化鐵的水溶液，可作為凈水劑返回生產(chǎn)工序使用。本發(fā)明將強堿性陰離子交換樹脂應(yīng)用于電鍍、鋼鐵等行業(yè)鐵鑄件廢鹽酸洗液的治理與資源回收，實現(xiàn)鹽酸的完全循環(huán)利用；采用水作為樹脂再生劑，再生樹脂的同時獲得三氯化鐵水溶液，可用于配置凈水劑。
文檔編號C02F9/04GK101643288SQ20091018418
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者路 呂, 張全興, 張煒銘, 潘丙軍, 潘丙才, 聶廣澤, 陳金龍 申請人:南京大學(xué)