[发明专利]一种利用废酸生产高纯硫酸亚铁水和七水硫酸亚铁的方法

说明书

本发明属于环保废水、危废处理技术领域，提供一种利用废酸生产高纯硫酸亚铁水和七水硫酸亚铁的方法，包括:将废硝酸或废酸混合液与硫酸试剂按比例混合；加入铁粉，搅拌0.5‑2小时；投加沉淀剂，后加入液碱调节pH至4.5‑4.8，投加硫化钠；对混合溶液进行压滤，得到高纯硫酸亚铁水；向高纯硫酸亚铁水，加入少量浓硫酸，泵入负压蒸发器中进行蒸发，出料至结晶釜中进行冷却结晶，出料至离心机中离心，得到高纯度硫酸亚铁固体。本发明通过工艺步骤及反应实际的合理涉及，实现了废硝酸、混酸再利用，避免了铁盐资源的浪费，并解决了废硝酸、混酸难处理、高成本排放的问题，实现了废硝酸、混酸资源化综合处理利用，且工艺简单、成本较低，绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种废硝酸、混酸资源化综合利用的方法，属于环保废水、危废处理技术领域，具体涉及一种利用废酸生产高纯硫酸亚铁水和七水硫酸亚铁的方法。

背景技术

在不锈钢酸洗及蚀刻行业、印刷电路板行业中，硝酸及硝酸、氢氟酸、硫酸、盐酸等配置形成的混酸，被广泛应用，对于不同行业，所需配比有所不同，但最后报废的废酸液中，一般都含有大量的硝酸根、氟离子、硫酸根及三价铁离子和重金属离子。目前，各大有能力回收处理该种废酸的危废处置厂家，主要依靠两种方式进行处理：①石灰中和；②高温蒸发回收再利用；或①②结合。

现有技术中，石灰中和方法主要包括：

1）采用石灰作中和剂分级沉淀处理废酸液及冲洗废水。在酸性条件下 (pH = 3.0±0.5) 沉淀 得到硫酸钙或氟化钙或其混合物，去除重金属污染的钙盐，可用做水泥填料或制砖或建材使用。在碱性条件下 (pH ≤ 9.0) 沉淀得到金属氢氧化物， 该产物品质优于我国进口红土镍矿，可作为不锈钢冶炼原料。处理废酸液后的含硝酸钙废水，无需排放或处理，可循环利用，冲洗废水处理后可作为生产线冲洗水重复使用（专利号：CN201410577338）；

2）刻蚀废液混酸包含：氟离子、硫酸根离子、氟硅酸根离子以及硝酸根离子，将刻蚀废液混酸与石灰反应使氟离子、硫酸根离子以及氟硅酸根离子制得钙盐，硝酸根离子与钠盐反应制得硝酸钠并结晶脱除；或将刻蚀废液混酸与石灰反应使氟离子、硫酸根离子、氟硅酸根离子以及硝酸根离子均制得钙盐。可以以金属盐的形势回收废液中有价值的氢氟酸、硝酸、硫酸以及氟硅酸（专利号：CN201910507925）；

3）将混酸与钙盐混合，反应后固液分离，得到氟化钙沉淀和上清液；将上清液依次进行一级蒸馏和二级蒸馏，一级蒸馏时分离出硝酸，二级蒸馏时得到硫酸和焦磷酸；将氟化钙沉淀和硫酸混合，反应后得到氢氟酸和硫酸钙；将焦磷酸与添加剂混合，反应后得到焦磷酸钙，焦磷酸钙再转化为磷酸钙；将磷酸钙与硫酸混合，反应后得到磷酸和硫酸钙。本发明通过对混酸依次进行反应沉淀、两级蒸馏的操作，将混酸中不同种类的酸分离，混酸分离彻底（专利号：CN202010479400）。

高温蒸发分解回收再利用方法主要包括：

1）酸洗废液在预浓缩器中被高温烟气浓缩后进入水解焙烧炉中高温分解，含HF、NOx、HNO3的烟气进入预浓缩器除尘降温后进入酸吸收塔中进行酸吸收，再经洗涤塔进行洗涤，在冷凝器中被循环冷却水冷凝，冷凝液作为洗涤液在洗涤塔中参与洗涤，洗涤后的洗涤液作为酸吸收塔的吸收液；冷凝后气体进入催化脱硝器中进行脱硝反应，脱除NOx后达标排放。本发明在烟气进行酸吸收前先进行降温，从而有效提高硝酸的吸收率，同时在烟气中喷入氧化剂，可以将NO氧化为N2O5等高价态物质，进一步提高硝酸的收率（专利号：CN201710984116）；

2）混酸废液进入预浓缩置换装置中进行预浓缩处理以及置换反应；HF气体被水吸收形成氢氟酸，氢氟酸与混酸废液中的金属硝酸盐发生置换反应，生成硝酸和氟化盐；混酸废液与反应炉中高温分解产生的高温烟气直接接触进行热交换，混酸废液中的硝酸被蒸发到高温烟气中，并得到混酸废液的浓缩液，同时高温烟气中的固体颗粒被洗涤分离；混酸废液的浓缩液再进入反应炉中进行高温分解；分离粉尘后的高温烟气进入到吸收塔，经喷水淋洗，高温烟气中的HF、HNO3被水吸收形成再生酸。本发明的提供的不锈钢混酸废液再生酸工艺在预浓缩置换装置中进行预浓缩处理以及置换反应，提高了硝酸的回收率（专利号：CN201811459327）；