[发明专利]一种用于废酸洗液选择性除锌的萃取系统及萃取分离方法

说明书

本发明公开了一种用于废酸洗液选择性除锌的萃取系统及萃取分离方法，萃取系统包括废酸原料槽、萃取塔、离心分相器、反萃塔、反萃剂料槽、有机相料槽、储液罐、澄清池、控制器；萃取分离方法包括废酸还原，搅拌萃取，分层处置，溶液反萃，分离复用。本发明可以实现热镀锌废酸重金属离子的去除，将废酸洗液变为一种可生产FeCl2•4H2O或氧化铁红的原料，从而提高工业废弃物的利用率，降低环保压力，同时实现有机相的循环重复利用。

技术领域

本发明属于萃取设备技术领域，具体涉及一种用于废酸洗液选择性除锌的萃取系统及萃取分离方法。

背景技术

热镀锌工艺中有一道必不可少的环节：酸洗，该环节主要是除去待镀件的铁锈或镀锌件返洗（对旧镀锌件或质量有重大缺陷需要二次镀锌的镀锌件进行重新酸洗），酸洗液中不可避免引入锌离子。随着酸洗的进行，金属离子增加，氢离子减少，酸洗效果下降，变成废酸洗液。目前对于废酸洗液的资源化处理的方法很多，例如，真空蒸馏生产FeCl24H2O，调节pH生产氧化铁红。这些处理工艺可以变废为宝，增加企业生产效益，但锌离子的存在，使得产出的产品附加值降低，去除锌离子是这类废物资源化的前提。

目前，国内外处理热镀锌行业产生的含锌酸洗废液常用的方法包括主要有选择性沉淀，离子交换，电解沉积等。选择性沉淀不适用于废酸洗液的情况，铁离子含量远远高于锌离子，进行pH调节的时，很难保证铁离子不沉淀。以离子交换技术为基础的固定床离子交换器需要树脂的高投资成本。电解沉淀需要大量能量消耗，还有有毒气体的产生。

为此，研究开发一种能从将锌离子从酸洗废液中分离除去，将废液变为原料，操作简单，运行成本低，清洁高效的废酸洗液选择性除锌的系统及分离方法是解决上述问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现热镀锌废酸重金属离子的去除，将废酸洗液变为一种可生产FeCl2•4H2O或氧化铁红的原料，从而提高工业废弃物的利用率，降低环保压力的废酸洗液选择性除锌的萃取系统及萃取分离方法。

本发明的第一目的是这样实现的，一种用于废酸洗液选择性除锌的萃取系统，包括废酸原料槽、萃取塔、离心分相器、反萃塔、反萃剂料槽、有机相料槽、储液罐、澄清池、控制器，所述废酸原料槽与萃取塔通过输送管连接，所述萃取塔、反萃塔、离心分相器、有机相料槽之间通过输送管顺次连接，所述有机相料槽通过输送管与萃取塔连接形成循环环路，所述萃取塔通过输送管与储液罐连接，所述反萃剂料槽通过输送管与反萃塔连接，所述离心分相器通过输送管与澄清池连接，所述每段输送管上都设置有电磁阀门，所述成循环环路输送管上至少设置有一个液体泵，所述电磁阀门、液体泵与控制器电连接。

第二目的是这样实现的，一种萃取分离方法，包括如下步骤：

A、废酸还原，在废酸原料槽中加入铁粉搅拌还原废酸0.5~3小时；

B、搅拌萃取，有机相料槽内将萃取剂与稀释剂搅拌均匀，输送到萃取塔内，同时步骤A的还原废酸经压滤后滤液输送到萃取塔内，搅拌萃取、静置分层；

C、分层处置，将步骤B下层萃余液输送到下一级萃取塔内与萃取剂溶液混合，搅拌萃取、静置分层，多级萃取直到萃余液锌离子含量降至20ppm以下，将萃余液运输到储液罐暂存，将上层饱和有机相输送到反萃塔；

D、溶液反萃，将反萃剂料槽的反萃剂输送到反萃塔内与饱和有机相混合，搅拌反萃；

E、分离复用，将步骤D溶液输送到离心分相器萃取分离，分离出的有机相输送到有机相料槽循环使用，萃余液输送到澄清池。

本发明具有以下技术效果：

1、萃取设备的下层锥形结构更有利于萃取结束后的两相分层排出，离心分相器可以快速的分离反萃之后的水相和有机相，节约了时间成本，提高设备运行效率。

2、通过本发明可以实现热镀锌废酸重金属离子的去除，将废酸洗液变为一种可生产FeCl2•4H2O或氧化铁红的原料，从而提高工业废弃物的利用率，在降低环保压力的基础上提高企业经济效益。