一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型系涉及廢棄物處理及資源化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]酸洗是清潔金屬表面的一種方法，也是鋼材生產(chǎn)加工的必要過程，其目的是去除金屬表面的氧化物。外排的酸洗廢液不僅含有高濃度廢酸，同時(shí)含有大量重金屬離子，具有較強(qiáng)腐蝕性，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和危害。我國(guó)環(huán)保部門早已將酸洗廢液列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄。鹽酸是鋼材清洗工藝中的主流清洗劑，一般鋼材酸洗的鹽酸清洗劑，鹽酸含量通常為5-15%，經(jīng)酸洗后外排的酸洗廢液中，鹽酸濃度會(huì)減少75-85%，而鐵離子濃度則增加至Ij 60-120g/Lo
[0003]酸洗廢液資源化處理方法主要有高溫焙燒法、蒸發(fā)結(jié)晶法、離子交換法、化學(xué)轉(zhuǎn)化法、膜處理技術(shù)等。高溫焙燒法資源回收率高，處理效果最好，但同時(shí)具有前期投資大、能耗大、工藝與設(shè)備要求高而限制了它在中小型企業(yè)中的應(yīng)用；離子交換法與膜處理技術(shù)能有效實(shí)現(xiàn)金屬離子與酸的分離，設(shè)備簡(jiǎn)單，但其應(yīng)用受到金屬離子濃度的限制且存在樹脂與膜組件易污染的問題，因此在實(shí)際應(yīng)用中受到了制約；蒸發(fā)結(jié)晶法操作簡(jiǎn)單，處理成本低廉，但存在蒸發(fā)溫度高、設(shè)備維護(hù)困難、外排液殘留鐵含量無法達(dá)標(biāo)等缺點(diǎn)。隨著研究的深入，多種酸洗廢液資源化處理技術(shù)正在被進(jìn)一步改良，并不斷產(chǎn)生更多的資源化處理利用技術(shù)。不光考慮回收酸洗廢液中的酸，并且進(jìn)一步考慮對(duì)其中的鐵進(jìn)行回收利用，如化學(xué)轉(zhuǎn)化法制備混凝劑與絮凝劑、氧化鐵粉等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型綜合考慮廢棄物資源化、工藝難度與投資成本等因素，提出了一種新的鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理裝置。
[0005]本實(shí)用新型一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理裝置，包括蒸發(fā)器、分離罐、結(jié)晶器、熱交換器、吸收塔、廢酸槽、反應(yīng)釜、固液分離設(shè)備、干燥器、煅燒爐。
[0006]所述的蒸發(fā)器設(shè)有加料口，蒸發(fā)器排氣口通過分離罐與與冷凝器進(jìn)氣口連接，冷凝器設(shè)有冷卻水進(jìn)口與出口，冷凝器出氣口與第一吸收塔的進(jìn)氣口相連，冷凝器料液出口收集再生鹽酸；蒸發(fā)器殘液出口通過分離罐與結(jié)晶器進(jìn)料口連接，結(jié)晶器出料口與離心裝置的進(jìn)料口連接，結(jié)晶器設(shè)有冷卻水進(jìn)口和出口，離心裝置的液體出料口與廢酸槽料液進(jìn)口連接，廢酸槽料液出口與反應(yīng)釜料液進(jìn)口連接，反應(yīng)釜?dú)怏w出口與第二吸收塔的進(jìn)氣口連接，反應(yīng)釜料液出口與壓濾機(jī)的進(jìn)料口連接，壓濾機(jī)后依次設(shè)有干燥設(shè)備和煅燒設(shè)備。
[0007]所述的第一吸收塔內(nèi)設(shè)有再生酸收集器，再生酸收集器可更換。
[0008]本實(shí)用新型所具有的有益效果:本實(shí)用新型是一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理的裝置，具有投資與處理成本低，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)廢液中酸和鐵的綜合利用，既減少了鹽酸酸洗廢液帶來的環(huán)境污染危害，又可回收鹽酸和鐵鹽并制得具有相當(dāng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的納米氧化鐵，很好地兼顧了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理裝置，包括蒸發(fā)器、分離罐、結(jié)晶器、熱交換器、吸收塔、廢酸槽、反應(yīng)釜、固液分離設(shè)備、干燥器、煅燒爐。
[0011 ] 所述的蒸發(fā)器設(shè)有加料口，蒸發(fā)器排氣口通過分離罐與與冷凝器進(jìn)氣口連接，冷凝器設(shè)有冷卻水進(jìn)口與出口，冷凝器出氣口與第一吸收塔的進(jìn)氣口相連，冷凝器料液出口收集再生鹽酸；蒸發(fā)器殘液出口通過分離罐與結(jié)晶器進(jìn)料口連接，結(jié)晶器出料口與離心裝置的進(jìn)料口連接，結(jié)晶器設(shè)有冷卻水進(jìn)口和出口，離心裝置的液體出料口與廢酸槽料液進(jìn)口連接，廢酸槽料液出口與反應(yīng)釜料液進(jìn)口連接，反應(yīng)釜?dú)怏w出口與第二吸收塔的進(jìn)氣口連接，反應(yīng)釜料液出口與壓濾機(jī)的進(jìn)料口連接，壓濾機(jī)后依次設(shè)有干燥設(shè)備和煅燒設(shè)備。
[0012]所述的第一吸收塔內(nèi)設(shè)有再生酸收集器，再生酸收集器可更換。
[0013]一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理方法，包括以下步驟:
[0014]步驟一:負(fù)壓蒸發(fā)過程
[0015]對(duì)酸洗廢液進(jìn)行負(fù)壓蒸發(fā)，收集冷凝餾出液為再生鹽酸
[0016]將鹽酸酸洗廢液經(jīng)過濾去除大顆粒雜質(zhì)后置于蒸發(fā)器中，通入蒸汽，調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的真空度為0.06MPa，于88°C的反應(yīng)溫度下進(jìn)行負(fù)壓蒸發(fā)。產(chǎn)生的HCl氣體通過冷凝裝置冷凝回收再生鹽酸，廢液蒸發(fā)量為20-50%，冷凝器尾氣通過吸收塔中自來水循環(huán)噴淋吸收，至再生酸收集器中的鹽酸質(zhì)量濃度達(dá)5%時(shí)更換再生酸收集器；
[0017]步驟二:蒸發(fā)母液冷卻結(jié)晶
[0018]將蒸發(fā)后的蒸餾母液冷卻，析出并回收氯化亞鐵結(jié)晶
[0019]經(jīng)過步驟一負(fù)壓蒸發(fā)工藝后的殘余母液中，溶質(zhì)氯化亞鐵處于過飽和狀態(tài)，以自來水為冷卻介質(zhì)，母液進(jìn)入冷卻結(jié)晶器冷卻，析出FeCl2.Η20結(jié)晶，經(jīng)離心裝置固液分離后，回收FeCl2.H2O結(jié)晶。
[0020]步驟三:納米氧化鐵的制備
[0021]在結(jié)晶分離后的剩余母液中加入鐵粉，反應(yīng)后經(jīng)固液分離、干燥、煅燒制得a -Fe2O3O
[0022]向步驟二結(jié)晶分離后的剩余的殘余母液中加入鐵粉和質(zhì)量濃度為1%的PAM溶液，完成預(yù)處理；然后將上清液加入到搪瓷反應(yīng)釜，加入質(zhì)量濃度為1.5-5%的氨水混合攪拌并通入空氣進(jìn)行氧化，攪拌速率為300-600 r/min，反應(yīng)溫度為20-40°C，反應(yīng)時(shí)間為30-60min，以空氣為氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)?；旌弦翰捎脡簽V機(jī)壓濾分離，濾餅經(jīng)旋蒸儀干燥粉碎后，在煅燒爐中煅燒2小時(shí)，煅燒溫度為400-800°C，得到粉末狀的a -Fe2O3成品，最后剩余的濾液排放。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理裝置，包括蒸發(fā)器、分離罐、結(jié)晶器、熱交換器、吸收塔、廢酸槽、反應(yīng)釜、固液分離設(shè)備、干燥器、煅燒爐； 其特征在于:所述的蒸發(fā)器設(shè)有加料口，蒸發(fā)器排氣口通過分離罐與與冷凝器進(jìn)氣口連接，冷凝器設(shè)有冷卻水進(jìn)口與出口，冷凝器出氣口與第一吸收塔的進(jìn)氣口相連，冷凝器料液出口收集再生鹽酸；蒸發(fā)器殘液出口通過分離罐與結(jié)晶器進(jìn)料口連接，結(jié)晶器出料口與離心裝置的進(jìn)料口連接，結(jié)晶器設(shè)有冷卻水進(jìn)口和出口，離心裝置的液體出料口與廢酸槽料液進(jìn)口連接，廢酸槽料液出口與反應(yīng)釜料液進(jìn)口連接，反應(yīng)釜?dú)怏w出口與第二吸收塔的進(jìn)氣口連接，反應(yīng)釜料液出口與壓濾機(jī)的進(jìn)料口連接，壓濾機(jī)后依次設(shè)有干燥設(shè)備和煅燒設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理裝置，其特征在于:所述的第一吸收塔內(nèi)設(shè)有再生酸收集器，再生酸收集器可更換。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理裝置，該裝置包括蒸發(fā)器、分離罐、結(jié)晶器、熱交換器、吸收塔、廢酸槽、反應(yīng)釜、固液分離設(shè)備、干燥器和煅燒爐。本實(shí)用新型是一種鹽酸酸洗廢液綜合資源化處理的裝置，具有投資與處理成本低，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)廢液中酸和鐵的綜合利用，既減少了鹽酸酸洗廢液帶來的環(huán)境污染危害，又可回收鹽酸和鐵鹽并制得具有相當(dāng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的納米氧化鐵，很好地兼顧了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C02F103/16, C01G49/06, C02F9/10
【公開號(hào)】CN204779205
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520431081
【發(fā)明人】胡勤海, 裴毓雯, 唐劍昭, 裴冬冬, 徐俊鵬
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年6月19日