[发明专利]含铁废盐酸的分离净化与回收利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废酸的回收利用方法，更具体的说是含铁废盐酸的分离净化与回收利用的方法，是电镀、钢铁等行业生产过程中铁铸件的废盐酸洗液中，盐酸和铁离子的分离净化与回收利用的方法。

背景技术

电镀、钢铁等行业大量使用铁铸件作为原材料。这些铁铸件使用前往往需要利用浓盐酸进行浸渍和漂洗，去除表面铁锈。该废盐酸洗液呈棕黄色，HCl浓度为5-7mol/L，二价铁离子含量为15000-25000mg/L，三价铁离子含量为1000-5000mg/L。据文献报道和工程调研，国内外对铁铸件废盐酸洗液的治理主要采用碱液中和、沉淀的方法。这种解决办法的缺点是：不但浪费了有用的盐酸和氯化铁资源，而且增加了中和处理费用，同时显著增加了企业排放废水中的盐含量，直接导致后续废水处理成本的大幅度提升。

2001年南京大学申请了《氯化苯生产过程中水洗废水的治理与资源回收方法》专利(专利号ZL01137308.3)，其主要步骤为：(A)氯化苯水洗废水经砂滤除去悬浮物，然后在增浓吸收塔(碳钢外壳内衬陶瓷并装填瓷环的填料塔)中，通入氯化氢气体使废水的酸度提高，并形成铁络阴离子。通入氯化氢时，废水中的苯和氯化苯经过绝热蒸馏被蒸出，经冷凝得苯、氯化苯及水，经油水分离，得苯和氯化苯，作为生产氯化苯的原料。提高酸度并除去苯和氯化苯后的废水在操作温度为5-45℃和工作流量为0.5-3.0BV/h的条件下通过装填有强碱性阴离子交换树脂并带有保温夹套的的固定床除铁塔，处理后的流出液为无色或略带黄色、浓度≥10.0mol/L的盐酸，可作为工业盐酸出售或自用。(B)用蒸馏水作为再生剂，蒸馏水通过与树脂床内含浓盐酸的树脂接触形成稀盐酸，将交换在强碱性阴离子交换树脂上的铁络阴离子洗脱下来，形成含高浓度三氯化铁的洗脱再生液，可作为净水剂。再生过程的操作温度为5-45℃，工作流量为0.2-0.5BV/h。

上述专利技术(ZL01137308.3)涉及将三价铁离子从盐酸中分离。但是在处理对象铁离子价态方面，氯化苯生产过程中水洗废水中含有的是三价铁离子，可以与盐酸形成铁络阴离子；而铁铸件废盐酸洗液中含有的铁离子绝大多数是二价铁离子，不能与盐酸形成铁络阴离子，也就不可能采用专利技术(ZL01137308.3)实现分离回用。因此，改变铁离子价态是关键因素之一，环境保护领域技术人员不能常识性地将专利(ZL01137308.3)延伸用于铁铸件废盐酸洗液的治理。在处理对象铁离子浓度方面，氯化苯生产过程中水洗废水中铁离子浓度为2000-8000mg/L；而铁铸件废盐酸洗液中铁离子浓度为15000-30000mg/L。两者浓度到达数量级的差异，因此，环境保护领域技术人员也不能常识性地将专利(ZL01137308.3)延伸用于铁铸件废盐酸洗液的治理。在工艺条件方面，专利技术(ZL01137308.3)要求将氯化苯生产过程中水洗废水中HCl浓度增浓至9mol/L以上，这是实现铁离子和盐酸分离的必要前提条件；而铁铸件废盐酸洗液中HCl浓度是5-7mol/L，达不到专利技术(ZL01137308.3)的要求，同时电镀、钢铁等行业没有HCl气体，无法提浓铁铸件废盐酸洗液。因此，在较低盐酸浓度下实现铁离子与盐酸的分离是关键因素之一，环境保护领域技术人员不能常识性地将专利(ZL01137308.3)延伸用于铁铸件废盐酸洗液的治理。

文献检索表明，对于氯化苯生产过程中水洗废水中三价铁离子与高浓度盐酸的分离回收虽然己有报道，但对于铁铸件废盐酸洗液中高浓度二价铁离子与低浓度盐酸的分离回收并未见文献报道。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对电镀、钢铁等行业普遍存在铁铸件废盐酸洗液中高浓度二价铁离子与低浓度盐酸的分离回收问题，本发明提供了一种含铁废盐酸的分离净化与回收利用的方法，可以分离回收其中盐酸和铁离子的方法。

2.技术方案

本发明的技术方案如下：

含铁废盐酸的分离净化与回收利用方法，其步骤包括：

(A)铁铸件废盐酸洗液经砂滤除去悬浮物，然后在氧化槽中搅拌，滴加氧化剂，使废盐酸洗液中的二价铁离子转化为三价铁离子，与氯离子形成铁络阴离子。氧化后的废盐酸洗液在操作温度为5-45℃和工作流量为0.5-3.0BV/h的条件下通过装填有强碱性阴离子交换树脂并带有保温夹套的固定床吸附塔，处理后的流出液为无色或略带黄色、HCl浓度为5-7mol/L、铁离子浓度≤5000mg/L的盐酸，可添加工业浓盐酸增浓HCl浓度后返回生产工序，作为铁铸件盐酸洗液循环使用。