CN109336067A - 一种废硫酸溶液回收净化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废酸处理技术领域，公开了一种废硫酸溶液回收净化的方法，方法包括：往废硫酸溶液中加入耦合剂m，混合均匀，得到混合物a；往混合物a中加入耦合剂n，混合均匀，得到混合物b；往混合物b中加入协同剂，充分搅拌，过滤，得到净化硫酸溶液。通过本方法往废硫酸中加入耦合剂以及协同剂，可以使得废硫酸中的重金属离子去除率可以达到99％，净化后的废硫酸溶液可以回收利用，且方法操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及废酸处理技术领域，尤其涉及一种废硫酸溶液回收净化的方法。
背景技术
化工工艺生产过程中需要消耗大量的硫酸，例如：铅酸蓄电池行业、钛白粉行业、有色金属冶炼烟气制酸、有色金属冶炼行业以及钢铁等行业中需要大量的硫酸进行处理，这其中会产生大量含有重金属离子的废硫酸。在这废硫酸中，主要是以硫酸为主，各种有机物以及重金属离子为辅，如果直接将废硫酸排放，将会对自然环境产生非常大的危害，且浪费硫酸。
随着我国环保要求日益严格，硫资源日渐短缺，开发优化废硫酸和含硫废液的处理技术对提高硫利用率有重大意义。目前我国已经存在多种废硫酸回收技术，例如：CN201710530900.0就公开了废硫酸再生成品硫酸过程中含硫酸盐废硫酸的高温净化工艺，其通过废硫酸→裂解炉→高温洗涤净化→干燥吸收→转化→成品硫酸。其处理过程非常复杂，效果欠佳，操作繁琐，重金属离子去除率比较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种废硫酸溶液回收净化的方法，通过本方法往废硫酸中加入耦合剂以及协同剂，可以使得废硫酸中的重金属离子基本去除，净化后的废硫酸溶液可以回收利用。
一种废硫酸溶液回收净化的方法，方法包括：
S1.往废硫酸溶液中加入耦合剂m，混合均匀，得到混合物a；
S2.往混合物a中加入耦合剂n，混合均匀，得到混合物b；
S3.往混合物b中加入协同剂，充分搅拌，过滤，得到净化硫酸溶液。
优选地，所述S1前还包括对废硫酸溶液过滤。
优选地，S1前还包括对废硫酸溶液重金属离子浓度的测定。
优选地，所述S3后还包括将净化硫酸溶液进行活性炭吸附，得到硫酸溶液。
优选地，所述耦合剂m为喹啉、联喹啉、吡啶、4,4-联吡啶、邻菲罗啉、三联吡啶中的一种或几种；所述耦合剂n为苯甲醛、乙二醛、乙二酸、抗坏血酸、丙酮酸、吡啶甲酸、缬氨酸、脯氨酸中的一种或几种。
优选地，所述协同剂为四氟硼酸、四氟硼酸钠、四氟硼酸钾、磷酸、磷酸钠、磷酸钾、硼酸、硼酸钠、硼酸钾、硅酸、硅酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸钠、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾中的一种或几种。
优选地，所述S1具体为往废硫酸溶液中加入耦合剂m，搅拌速度为20-200r/min，搅拌10-30min，混合均匀，得到混合物a。
优选地，所述S2具体为往混合物a中加入耦合剂n，搅拌速度为20-200r/min，搅拌10-30min，混合均匀，得到混合物b。
优选地，所述S3具体为往混合物b中加入协同剂，搅拌速度为40-160r/min，搅拌30-120min，过滤，得到净化硫酸溶液。
优选地，所述耦合剂m、耦合剂n以及协同剂加入的物质的量与废硫酸溶液中重金属离子物质的量比值为1.0-4.0：0.01-2.0：1.0-2.0：1。
本发明提供了一种废硫酸溶液回收净化的方法，通过本方法往废硫酸中加入耦合剂以及协同剂，可以使得废硫酸中的重金属离子去除率可以达到99％，净化后的废硫酸溶液可以回收利用，且方法操作简单，去除重金属离子种类广，可处理含铜、锌、铅、汞、镍、铁、镉以及锰等多种重金属离子的废硫酸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
一种废硫酸溶液回收净化的方法，方法包括：
将废硫酸溶液进行过滤，除去其中的絮状物和颗粒物；
往过滤后的废硫酸溶液中加入耦合剂m，搅拌速度为20-200r/min，搅拌10-30min，混合均匀，得到混合物a；
往混合物a中加入耦合剂n，搅拌速度为20-200r/min，搅拌10-30min，混合均匀，得到混合物b；
往混合物b中加入协同剂，搅拌速度为40-160r/min，搅拌30-120min，过滤，得到净化硫酸溶液；
将净化硫酸溶液进行活性炭吸附，得到硫酸溶液。
其中，所用的耦合剂m为喹啉、联喹啉、吡啶、4,4-联吡啶、邻菲罗啉、三联吡啶中的一种或几种；所用的耦合剂n为苯甲醛、乙二醛、乙二酸、抗坏血酸、丙酮酸、吡啶甲酸、缬氨酸、脯氨酸中的一种或几种；所用的协同剂为四氟硼酸、四氟硼酸钠、四氟硼酸钾、磷酸、磷酸钠、磷酸钾、硼酸、硼酸钠、硼酸钾、硅酸、硅酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸钠、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾中的一种或几种。
对废硫酸溶液净化前，会对其进行重金属离子浓度的测量，一般采用原子吸收光谱仪对重金属离子浓度进行测定，计算出要处理的废硫酸中重金属离子的物质的量，从而预计大概加入耦合剂以及协同剂的量，一般耦合剂以及协同剂为过量。在使用耦合剂以及协同剂时，耦合剂m量是废硫酸中所含重金属离子当量的1.0-4.0倍；耦合剂n量是废硫酸中所含重金属离子当量的0.01-2.0倍；协同剂量是废硫酸中所含重金属离子当量的1.0-2.0倍。
在使用活性炭吸附时，主要就是吸附过量耦合剂和协同剂，使得净化后的废硫酸溶液进一步净化。
本方法可以处理非常多的重金属废液，可处理含铜、锌、铅、汞、镍、铁、镉以及锰等多种重金属离子的废硫酸。
具体实施例1
将20L废铅酸蓄电池废硫酸溶液进行过滤，除去其中的絮状物和颗粒物；
往过滤后的废硫酸溶液中加入联喹啉以及4,4-联吡啶各0.5g，搅拌速度为110r/min，搅拌10min，混合均匀，得到混合物a；
往混合物a中加入乙二酸0.05g，搅拌速度为200r/min，搅拌10min，混合均匀，得到混合物b；
往混合物b中加入40％四氟硼酸2.0g，搅拌速度为40r/min，搅拌60min，过滤，得到净化硫酸溶液；
将净化硫酸溶液进行活性炭柱吸附，得到硫酸溶液。
具体实施例2
将50L铅锌冶炼烟气废硫酸溶液进行过滤，除去其中的絮状物和颗粒物；
往过滤后的废硫酸溶液中加入联喹啉和三联吡啶各1.5g，搅拌速度为20r/min，搅拌30min，混合均匀，得到混合物a；
往混合物a中加入脯氨酸0.5g，搅拌速度为200r/min，搅拌10min，混合均匀，得到混合物b；
往混合物b中加入协同剂，搅拌速度为60r/min，搅拌90min，过滤，得到净化硫酸溶液；
将净化硫酸溶液进行活性炭吸附，得到硫酸溶液。
具体实施例3
将1L钛白粉产生的废硫酸溶液进行过滤，除去其中的絮状物和颗粒物；
往过滤后的废硫酸溶液中加入邻菲罗啉25g，搅拌速度为40r/min，搅拌30min，混合均匀，得到混合物a；
往混合物a中加入乙二酸0.5g，搅拌速度为180r/min，搅拌15min，混合均匀，得到混合物b；
往混合物b中加入硫代硫酸钠20g，搅拌速度为120r/min，搅拌60min，过滤，得到净化硫酸溶液；
将净化硫酸溶液进行活性炭吸附，得到硫酸溶液。
具体实施例4
将10L铅锌冶炼产生的废硫酸溶液进行过滤，除去其中的絮状物和颗粒物；
往过滤后的废硫酸溶液中加入4,4-联吡啶和三联吡啶各5.5g，搅拌速度为120r/min，搅拌30min，混合均匀，得到混合物a；
往混合物a中加入吡啶钾酸0.5g，搅拌速度为80r/min，搅拌25min，混合均匀，得到混合物b；
往混合物b中加入10％的硅酸3g，搅拌速度为100r/min，搅拌30min，过滤，得到净化硫酸溶液；
将净化硫酸溶液进行活性炭吸附，得到硫酸溶液。
对实施例1-4的净化后的硫酸溶液进行重金属离子含量测定，测定结果如下：
| 编号 | 重金属离子去除率(％) |
| 实施例1 | 99.9 |
| 实施例2 | 99.8 |
| 实施例3 | 99.0 |
| 实施例4 | 99.7 |
由上表可知，经过净化后的硫酸溶液其重金属去除率非常高，都在99％以上，甚至可以达到99.9％，完全可以将净化后的硫酸溶液回收，重新利用。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本文进行了详细的介绍，应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种废硫酸溶液回收净化的方法，其特征在于，方法包括：
S1.往废硫酸溶液中加入耦合剂m，混合均匀，得到混合物a；
S2.往混合物a中加入耦合剂n，混合均匀，得到混合物b；
S3.往混合物b中加入协同剂，充分搅拌，过滤，得到净化硫酸溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1前还包括对废硫酸溶液过滤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1前还包括对废硫酸溶液重金属离子浓度的测定。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3后还包括将净化硫酸溶液进行活性炭吸附，得到硫酸溶液。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述耦合剂m为喹啉、联喹啉、吡啶、4,4-联吡啶、邻菲罗啉、三联吡啶中的一种或几种；耦合剂n为苯甲醛、乙二醛、乙二酸、抗坏血酸、丙酮酸、吡啶甲酸、缬氨酸、脯氨酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述协同剂为四氟硼酸、四氟硼酸钠、四氟硼酸钾、磷酸、磷酸钠、磷酸钾、硼酸、硼酸钠、硼酸钾、硅酸、硅酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸钠、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1具体为往废硫酸溶液中加入耦合剂m，搅拌速度为20-200r/min，搅拌10-30min，混合均匀，得到混合物a。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2具体为往混合物a中加入耦合剂n，搅拌速度为20-200r/min，搅拌10-30min，混合均匀，得到混合物b。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3具体为往混合物b中加入协同剂，搅拌速度为40-160r/min，搅拌30-120min，过滤，得到净化硫酸溶液。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耦合剂m、耦合剂n以及协同剂加入的物质的量与废硫酸溶液中重金属离子物质的量比值为1.0-4.0：0.01-2.0：1.0-2.0：1。
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