[实用新型]一种热镀锌废酸资源化处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于废酸处理及资源回收利用技术领域，具体涉及一种热镀锌废酸资源化处理方法。

背景技术

热镀锌生产过程中先对镀件进行表面处理，使用盐酸反复冲洗金属表面去除油污和氧化物，当盐酸中金属离子含量达到一定浓度形成废酸(酸性废液)。目前，对废酸的处理方法主要有两种：一是酸碱中和法，加碱将金属离子沉淀和中和溶液中的酸，金属离子沉淀作为污泥交由污泥处理厂处理，这种解决办法不但浪费了有用的氯化铁资源，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；二是盐酸再生法。盐酸再生法均采用加热蒸发、喷雾燃烧的方式，其工艺是对废酸液进行直接加热回收盐酸和氧化铁，少数大型钢铁联合企业采用鲁奇法和鲁特纳法。该处理工艺一次性投资大、运行维护费用高，一般中小企业难以承受。因此，国内的中小企业大都采用石灰中和法，使废酸液中和后达标排放。但此法需消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99％的泥渣需干化处理。该方法处理设施投资和处理成本也都较高，且废酸液中的有用资源未能回收利用。

研究发现，从热镀锌废酸中直接回收的HCl浓度低，品质低，回收价值低，由于酸性废水中铁含量高，Fe²⁺离子含量为12000-20000mg/L，Fe³⁺离子含量为 1000-5000mg/L，将废酸中的铁回收利用价值更高。如中国专利 CN2015107042476公开了一种热镀锌废酸联合制备氧化铁红和盐酸的方法，将酸性废水采用雾化器喷入微波反应室中，然后从微波反应室底部通入氧化性气体，制备得到氧化铁颗粒和含盐酸的尾气。然而该方法采用雾化器和微波反应器制备氧化铁，设备造价高，难以工业化应用，且处理后得到的含盐酸的尾气通过碱液吸收，达到工业废气排放标准后排放，整个过程无法实现零排放处理。

发明内容

本实用新型目的是提供一种热镀锌废酸资源化处理方法及其装置，解决了现有方法中无法有效回收废酸中的铁，或者回收过程造价太高，无法工业化推广应用的问题。

为实现上述目的，本实用新型涉及的热镀锌废酸资源化处理方法，具体包括以下步骤：

(1)铁的回收：向热镀锌废酸中加入氧化剂，将废酸中的Fe²⁺离子氧化Fe³⁺离子，然后将废酸pH调节为4.5，Fe³⁺生成Fe(OH)₃沉淀，固液分离，Fe(OH)₃沉淀回收，滤液进入下一步骤；

(2)其他重金属的处理：调节步骤(1)得到的滤液pH为9.5，重金属离子生成相对应的难溶盐沉淀，固液分离后，滤液进步下一步骤；

(3)可溶盐回收：将步骤(2)得到的滤液pH调节为中性，然后将滤液加热蒸发，滤液中可溶盐结晶析出回收，蒸发过程中产生的冷凝水回用。

进一步地，所述步骤(1)中氧化剂为氯酸钠，步骤(1)和步骤(2)中采用氢氧化钠调节pH，避免引入其他阳离子影响后续结晶产品的品质，步骤(3) 中加热蒸发过程采用的装置为太阳能预热池和MVR蒸发系统，滤液经过太阳能预热池加热温度上升到50-70℃，然后进入MVR蒸发系统蒸发，所述太阳能预热池吸收太阳能将滤液加热，降低后续蒸发过程运行成本。

进一步地，将步骤(1)得到的Fe(OH)₃沉淀脱水至含水率15-30％后加入到高温炉中进行高温炼铁，Fe(OH)₃受热转化成Fe₂O₃，然后在还原性气体的作用下转化成铁。

进一步地，将步骤(2)得到的难容盐沉淀进入太阳能预热池脱水至含水率为15-30％。

进一步地，本实用新型涉及的热镀锌废酸资源化处理方法，还包括以下步骤：酸雾回收：采用酸雾吸收塔吸收热镀锌废酸表面的挥发性酸雾，将形成的酸液输送到步骤(1)中的热镀锌废酸中。

进一步地，本实用新型涉及的热镀锌废酸包括以下浓度的组分，Fe²⁺为 12-20g/L，Fe³⁺为1-5g/L，其他金属离子为300-5000mg/L，HCl为54-127g/L。

本实施例涉及的热镀锌废酸资源化处理装置，具体包括依次连接的铁沉淀回收装置、重金属沉淀回收装置和蒸发结晶装置。