CN108190945B - 一种废酸的资源化利用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废酸处理领域，公开一种废酸的资源化利用工艺，包括将废液加入第一反应器，再加入沉淀剂反应分离硫酸铅滤渣，第一母液进入第二反应器中，加入二氧化碳、石英砂、硅中的一种或多种，将氟离子转化成氟硅酸，第二母液进入第三反应器，在第三反应器中加入碱或盐反应结晶得到晶体和第三母液，在将第三母液加入三效蒸发器中蒸发浓缩得到硝酸盐将废酸进行资化源化利用几个步骤，本发明通过加入药剂和特殊的工艺，将其中的氟和硝酸生成有用的氟盐和硝酸盐，大幅度降低太阳能电池等电子业生产过程产生废酸的处理成本，实现危险废物资源化、减量化，从而实现保护环境和提高经济效益的目的。

Description

一种废酸的资源化利用工艺
技术领域
本发明涉及废酸处理领域，尤其涉及一种废酸的资源化利用工艺。
背景技术
太阳能电池、液晶面板减薄、半导体生产等过程中需要氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸等混合而成的混酸进行刻蚀、清洗、制绒等工艺。在这个工艺过程中会产生较高浓度的废酸为危险固废，目前的处理工艺为加石灰中和、沉淀再加甲醇进行降低总氮处理而达标排放，传统的处理工艺需要消耗大量的石灰和甲醇，处理成本很高，而且会产生大量的污泥需要处理，总氮容易超标。为了解决该废酸的处理问题，将废酸进行资化源化利用，本发明通过加入药剂和特殊的工艺，将其中的氟和硝酸生成有用的氟盐和硝酸盐，大幅度降低太阳能电池等电子业生产过程产生废酸的处理成本，实现危险废物资源化、减量化，从而实现保护环境和提高经济效益的目的。
发明内容
本发明针对现有技术中消耗大量的石灰和甲醇，处理成本高，总氮容易超标的缺点，提供一种废酸的资源化利用工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种废酸的资源化利用工艺，包括以下步骤：
(1)将电子业生产废液加入第一反应器，再加入沉淀剂，充分搅拌反应后加入过滤器过滤，得到硫酸铅滤渣和第一母液，分离硫酸铅滤渣；进行反应产生硫酸铅沉淀，采用铅或者其他化合物形成硫酸盐沉淀除去硫酸。反应化学式为：H2SO4+PbO→PbSO4↓+H2O。
(2)第一母液进入第二反应器，在第二反应器中加入二氧化碳、石英砂、硅中的一种或多种，反应温度为15℃-80℃，得到氟硅酸和第二母液；氟离子转化成氟硅酸，采用石英砂(SiO2)或者其它化合物在合适的工艺条件下将HF转化成H2SiF6。反应温度为30℃-50℃时，反应由更好的转化效果，和石英砂反应的化学式为：HF+SiO2→H2SiF6+H2O。
(3)第二母液进入第三反应器，在第三反应器中加入碱或盐，在15℃-90℃的温度下反应得到反应产物，将反应产物转移至结晶釜中结晶得到晶体和第三母液，将晶体和第三母液的混合物转移至离心机离心分离晶体，对晶体干燥处理；反应在35℃-65℃的温度下反应得到反应产物有更好的反应效果，第二母液中的H2SiF6和HNO3能与碱或者盐发生反应，反应化学式为：
H2SiF6+NaOH→Na2SiF6+H2O
H2SiF6+KOH→K2SiF6↓+H2O
H2SiF6+Na2CO3→Na2SiF6+H2O+CO2
H2SiF6+K2CO3→K2SiF6+H2O+CO2
H2SiF6+NaCL→Na2SiF6+HCL
H2SiF6+KCL→K2SiF6+HCL
HNO3+NaOH→NaNO3+H2O
HNO3+KOH→KNO3+H2O
(4)第三母液进入一效蒸发器蒸发浓缩，通入一次蒸汽，一效蒸发器反应温度为100℃-150℃，蒸发浓缩后在一级分离器中进行分离，得到二次蒸汽，得到第一浓缩母液；一次蒸汽为用水蒸气或者第四母液通入一效蒸发器后加热得到的蒸汽。
(5)二次蒸汽进入二效蒸发器的加热室对第一浓缩母液蒸发浓缩，反应温度为80℃-110℃，蒸发浓缩后在二级分离器中进行分离，得到三次蒸汽，得到第二浓缩母液；
(6)三次蒸汽进入三效蒸发器的加热室对第二浓缩母液进行真空蒸发浓液，浓缩温度为60℃-80℃，浓缩后的第三母液经三级分离器分离后进入冷却结晶器结晶，并离心分离，形成硝酸盐和第四母液，硝酸盐进入干燥器干燥；上述反应式反应得到的剩余的NaNO3或KNO3通过三效蒸发浓缩结晶，分离出NaNo3或KNO3从而实现废水零排放，蒸发冷凝水循环利用。
作为优选，步骤(6)中的第四母液进入一效蒸发器的加热室，第四母液的余温供能节约加热所需的能源，以及再次进入一效蒸发器，实现循环使用。采用三效蒸发结晶分离硝酸盐，从而实现硝酸的资源化利用，降低污水处理费用。
作为优选，步骤(1)中的沉淀剂包括铅、铅的氧化物、铅的二价化合物、钡的二价化合物中的一种或多种。脱除硫酸的物质也可以是钡的化合物或者其他能形成硫酸盐沉淀而不形成氟化盐和硝酸盐的物质。
作为优选，步骤(3)中的碱或盐包括氢氧化钠、氢氧化钾、Na2CO3、K2CO3、NaCL、KCL中的一种或多种。
作为优选，步骤(3)中的晶体为氟硅酸钠或者氟硅酸钾或者二者混合物。
作为优选，步骤(6)中的硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾中的一种或多种。
作为优选，步骤(4)-步骤(6)中的浓缩母液通过位差溢流进入下一效蒸发器。在每效蒸发器内的母液和浓缩母液，都经过单独循环通过位差溢流进入下一效蒸发器。
作为优选，本发明还可应用于太阳能硅汽废，刻蚀液，废制绒液的资源化利用和废水零排放，以及液晶面板玻璃减薄，半导体刻蚀液等高浓度废酸的资源化利用和废水零排放等各种领域。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：解决废酸的处理问题，将废酸进行资化源化利用，通过加入药剂，和特殊的工艺，将其中的氟和硝酸生成有用的氟盐和硝酸盐，硝酸盐进一步重结晶，得到工业级的硝酸盐，目前的处理工艺为加石灰中和、沉淀再加甲醇进行降低总氮处理而达标排放，需要消耗大量的石灰和甲醇，处理成本很高，而且会产生大量的污泥需要处理，总氮容易超标，本发明大幅度降低太阳能电池等电子业生产过程产生废酸的处理成本，实现危险废物资源化、减量化，从而实现保护环境和提高经济效益的目的。
附图说明
图1是发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种废酸的资源化利用工艺，如图1所示，包括以下步骤：
(1)将电子业生产废液加入第一反应器，再加入沉淀剂，充分搅拌反应后加入过滤器过滤，得到硫酸铅滤渣和第一母液，分离硫酸铅滤渣；
(2)第一母液进入第二反应器，在第二反应器中加入二氧化碳、石英砂、硅中的一种或多种，反应温度为15℃，得到氟硅酸和第二母液；
(3)第二母液进入第三反应器，在第三反应器中加入碱或盐，在15℃的温度下反应得到反应产物，将反应产物转移至结晶釜中结晶得到晶体和第三母液，将晶体和第三母液的混合物转移至离心机离心分离晶体，对晶体干燥处理；
(4)第三母液进入一效蒸发器蒸发浓缩，通入一次蒸汽，一效蒸发器反应温度为100℃，蒸发浓缩后在一级分离器中进行分离，得到二次蒸汽，得到第一浓缩母液；
(5)二次蒸汽进入二效蒸发器的加热室对第一浓缩母液蒸发浓缩，反应温度为80℃，蒸发浓缩后在二级分离器中进行分离，得到三次蒸汽，得到第二浓缩母液；
(6)三次蒸汽进入三效蒸发器的加热室对第二浓缩母液进行真空蒸发浓液，浓缩温度为60℃，浓缩后的第三母液经三级分离器分离后进入冷却结晶器结晶，并离心分离，形成硝酸盐和第四母液，硝酸盐进入干燥器干燥；
步骤(6)中的第四母液进入一效蒸发器的加热室。
步骤(1)中的沉淀剂包括铅的氧化物。
步骤(3)的碱或盐包括氢氧化钠、Na2CO3、NaCL。
步骤(3)中的固体产物为氟硅酸钠和氟硅酸钾。
步骤(6)中的硝酸盐包括硝酸钠和硝酸钾。
实施例2
一种废酸的资源化利用工艺，如图1所示，包括以下步骤：
(3)将电子业生产废液加入第一反应器，再加入沉淀剂，充分搅拌反应后加入过滤器过滤，得到硫酸铅滤渣和第一母液，分离硫酸铅滤渣；
(4)第一母液进入第二反应器，在第二反应器中加入二氧化碳、石英砂、硅中的一种或多种，反应温度为80℃，得到氟硅酸和第二母液；
(3)第二母液进入第三反应器，在第三反应器中加入碱或盐，在90℃的温度下反应得到反应产物，将反应产物转移至结晶釜中结晶得到晶体和第三母液，将晶体和第三母液的混合物转移至离心机离心分离晶体，对晶体干燥处理；
(4)第三母液进入一效蒸发器蒸发浓缩，通入一次蒸汽，一效蒸发器反应温度为150℃，蒸发浓缩后在一级分离器中进行分离，得到二次蒸汽，得到第一浓缩母液；
(5)二次蒸汽进入二效蒸发器的加热室对第一浓缩母液蒸发浓缩，反应温度为110℃，蒸发浓缩后在二级分离器中进行分离，得到三次蒸汽，得到第二浓缩母液；
(6)三次蒸汽进入三效蒸发器的加热室对第二浓缩母液进行真空蒸发浓液，浓缩温度为80℃，浓缩后的第三母液经三级分离器分离后进入冷却结晶器结晶，并离心分离，形成硝酸盐和第四母液，硝酸盐进入干燥器干燥；
步骤(6)中的第四母液进入一效蒸发器的加热室。
步骤(1)中的沉淀剂包括钡的二价化合物
步骤(3)中的碱或盐包括氢氧化钠、氢氧化钾、Na2CO3、K2CO3、NaCL、KCL。
步骤(3)中的固体产物为氟硅酸钾。
步骤(6)中的硝酸盐包括硝酸钾。
实施例3
一种废酸的资源化利用工艺，如图1所示，包括以下步骤：
(5)将电子业生产废液加入第一反应器，再加入沉淀剂，充分搅拌反应后加入过滤器过滤，得到硫酸铅滤渣和第一母液，分离硫酸铅滤渣；
(6)第一母液进入第二反应器，在第二反应器中加入二氧化碳、石英砂、硅中的一种或多种，反应温度为45℃，得到氟硅酸和第二母液；
(3)第二母液进入第三反应器，在第三反应器中加入碱或盐，在55℃的温度下反应得到反应产物，将反应产物转移至结晶釜中结晶得到晶体和第三母液，将晶体和第三母液的混合物转移至离心机离心分离晶体，对晶体干燥处理；
(4)第三母液进入一效蒸发器蒸发浓缩，通入一次蒸汽，一效蒸发器反应温度为120℃，蒸发浓缩后在一级分离器中进行分离，得到二次蒸汽，得到第一浓缩母液；
(5)二次蒸汽进入二效蒸发器的加热室对第一浓缩母液蒸发浓缩，反应温度为80℃-110℃，蒸发浓缩后在二级分离器中进行分离，得到三次蒸汽，得到第二浓缩母液；
(6)三次蒸汽进入三效蒸发器的加热室对第二浓缩母液进行真空蒸发浓液，浓缩温度为70℃，浓缩后的第三母液经三级分离器分离后进入冷却结晶器结晶，并离心分离，形成硝酸盐和第四母液，硝酸盐进入干燥器干燥；
步骤(6)中的第四母液进入一效蒸发器的加热室。
步骤(1)中的沉淀剂包括铅的二价化合物。
步骤(3)中的碱或盐包括氢氧化钾、K2CO3、KCL。
步骤(3)中的固体产物为氟硅酸钾。
步骤(6)中的硝酸盐包括硝酸钾
实施例4
取某太阳能电池厂废液100ml，称重133.5g，经检测其各组分含量包括0.03％H2SO4，11.62％H2SiF6，2.76％HF和36.78％HNO3。
步骤一：在废液烧杯中加入PbO 0.5g，搅拌反应1h，进行过滤、沉淀；
步骤二：在滤液中加入石英砂(SiO2)3g，搅拌，水浴加热至50℃，反应6h，过滤；
步骤三：滴加18mol/LNaOH溶液，变加边搅拌至pH为6～6.5，静置1h，过滤得到Na2SiF6晶体，在60℃的烘箱中烘干12h，称重得到Na2SiF621.63g；
步骤四：母液在100℃下蒸发至溶液过饱和(有NaCl结晶析出)，趁热过滤，滤液冷却结晶，得到NaNO3沉淀，经过滤干燥得到NaNO3晶体59.39g。
由实施例4的结果类比可知，本发明的处理方法能有效除去废液中的硫酸和硝酸，将其中的氟和硝酸生成有用的氟盐和硝酸盐，实现危险废物资源化、减量化。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种废酸的资源化利用工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将电子业生产废液加入第一反应器，再加入沉淀剂，充分搅拌反应后加入过滤器过滤，得到硫酸铅滤渣和第一母液，分离硫酸铅滤渣；
(2)第一母液进入第二反应器，在第二反应器中加入二氧化硅，反应温度为15℃-80℃，得到含有氟硅酸的第二母液；
(3)第二母液进入第三反应器，在第三反应器中加入碱或盐，在15℃-90℃的温度下反应得到反应产物，将反应产物转移至结晶釜中结晶得到晶体和第三母液，将晶体和第三母液的混合物转移至离心机离心分离晶体，对晶体干燥处理；
(4)第三母液进入一效蒸发器蒸发浓缩，通入一次蒸汽，一效蒸发器反应温度为100℃-150℃，蒸发浓缩后在一级分离器中进行分离，得到二次蒸汽，得到第一浓缩母液；
(5)二次蒸汽进入二效蒸发器的加热室对第一浓缩母液蒸发浓缩，反应温度为80℃-110℃，蒸发浓缩后在二级分离器中进行分离，得到三次蒸汽，得到第二浓缩母液；
(6)三次蒸汽进入三效蒸发器的加热室对第二浓缩母液进行真空蒸发浓缩，浓缩温度为60℃-80℃，浓缩后的第三母液经三级分离器分离后进入冷却结晶器结晶，并离心分离，形成硝酸盐和第四母液，硝酸盐进入干燥器干燥；步骤(6)中的第四母液进入一效蒸发器的加热室；步骤(1)中的沉淀剂包括铅的氧化物、铅的二价化合物、钡的二价化合物中的一种或多种；步骤(3)中的碱或盐包括氢氧化钠、氢氧化钾、Na2CO3、K2CO3、NaCl 、KCl 中的一种或多种；
步骤(3) 中的晶体为氟硅酸钠或者氟硅酸钾或者二者混合物；步骤(6)中的硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾中的一种或多种；步骤(4)-步骤(6)中的浓缩母液通过位差溢流进入下一效蒸发器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110980739A (zh) * 2019-11-06 2020-04-10 浙江海河环境科技有限公司 一种酸洗废液分步回收高纯度产物的方法
CN112735853B (zh) * 2020-12-22 2022-08-05 河南省大潮炭能科技有限公司 一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置及其使用方法
CN116443884B (zh) * 2023-06-07 2023-10-03 内蒙古星汉新材料有限公司 一种副产氟硅酸除杂工艺及制备氟化钾的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014018419A1 (en) * 2012-07-21 2014-01-30 K-Technologies, Inc. Processes for the recovery of fluoride and silica products and phosphoric acid from wet-process phosphoric acid facilities and contaminated waste waters

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1686842A (zh) * 2005-05-24 2005-10-26 南昌大学 从钽铌矿冶炼萃取残液制取氟硅酸钠的工艺
CN105753220B (zh) * 2016-04-20 2018-05-04 好科（上海）环保科技有限公司 气相法石英产品制造工艺的废物处理方法及光纤预制棒制造工艺的废物处理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014018419A1 (en) * 2012-07-21 2014-01-30 K-Technologies, Inc. Processes for the recovery of fluoride and silica products and phosphoric acid from wet-process phosphoric acid facilities and contaminated waste waters

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