CN114873790A - 一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,涉及钢丝绳生产技术领域,其包括如下处理步骤:第一步,污泥酸解;第二步,固液分离除杂;第三步,还原反应;第四步,除铅锌反应;第五步,板框压滤;第六步,还原反应;第七步,中和沉淀;第八步,泥水分离;第九步,氧化处理;第十步,废气吸收及硫化钠回用。本发明提供的方法能够将钢丝绳生产过程中产生的钢丝绳污泥及废酸进行有效处理,实现资源化无害化处理并充分利用,并且处理成本比较低。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝绳生产技术领域,具体而言,涉及一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法。
背景技术
近年来钢丝绳生产企业的快速发展不仅提高了行业收入,而且促进了相关人员的就业。然而这种发展带来的污染如果不能好好处理也会使得其周边环境恶化,影响附近居民的生产和生活。
钢丝绳的生产过程中会产生大量的工业废物,其中废酸主要来自于钢丝绳盘条酸洗磷化工序、热处理酸洗磷化工序和冷(热)镀锌工序,而钢丝绳污泥是酸洗废水经过石灰中和沉淀处理产生的。这两种危险废物中重金属含量较高,同时还具有腐蚀性,严重影响人体的健康和环境的安全。处理钢丝绳污泥和废酸难度大,若未能处置得当,不仅会浪费资源,还会造成严重的区域特征性环境污染,更会在一定程度上制约该行业的进一步发展。
发明内容
本发明旨在提供一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,能够将钢丝绳生产过程中产生的种钢丝绳污泥及废酸进行有效处理,实现资源化无害化处理并充分利用。
本发明通过以下方法实现:
一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其包括如下处理步骤:
第一步,污泥酸解:将钢丝绳生产过程中产生的废酸收集后与盐酸配置成混酸,然后将钢丝绳污泥加入到混酸中分解,再通入氯化氢废气反应直至污泥全部溶解形成污泥酸解液;
第二步,固液分离除杂;
第三步,还原反应:使污泥酸解液中的三价铁还原成二价铁;
第四步,除铅锌反应:向污泥酸解液中投加硫化钠,产生铅锌沉淀;
第五步,板框压滤;
第六步,还原反应:向压滤后的溶液中投加还原剂;
第七步,中和沉淀:向溶液中加入氢氧化钠,调整溶液的pH值,产生磷酸钙沉淀;
第八步,泥水分离;
第九步,氧化处理:在氯化亚铁溶液中通入氯气,使二价铁充分氧化生成三价铁;
第十步,废气吸收及硫化钠回用:反应过程中产生的硫化氢气体收集后,尾气通过多级碱液吸收,并将硫化钠浓缩后回用到第四步除铅锌反应中。
优化的,第一步污泥酸解过程中,混酸的浓度为18%。
进一步,将第一步中多余的氯化氢废气进一步收集并与处理过程中产生的氯化氢废气一起收集后再参与污泥酸解。
优化的,第三步还原反应时,加入还原剂后搅拌反应时间为2-4小时,静置30 分钟。
进一步,第九步氧化反应在密闭容器内进行,且反应时间为8小时。
优化的,多级碱液吸收包括一级碱喷淋、降膜吸收、二级碱喷淋和活性炭吸附处理。
进一步,一级碱喷淋、降膜吸收及二级碱喷淋过程中加入碱液的浓度为30%。
进一步,浓缩回收时,浓缩回收高位槽温度维持在130℃,硫化钠浓缩到55%后保持温度在50摄氏度后直接回用到第四步。
本发明的有益效果:
本发明提供的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,具有如下优点:本申请对钢丝绳生产过程中产生的废酸和钢丝绳污泥进行处理后,得到了铅锌槽渣、磷泥和三氯化铁溶液等,有效实现了钢丝绳污泥和废酸中金属的资源化和无害化利用。本申请将钢丝绳污泥及废酸处理过程中的废酸、氯化氢废气及硫化钠充分循环利用,不仅降低了处理成本,而且达到了无害化、资源化处理的目的,减少了污染物的排放,有效保护了环境。本申请通过将三价铁转化为二价铁,再调整pH使磷泥析出,在一定程度上提高了后续铅锌槽渣和产品的纯度,并减少了铁元素的浪费。本申请产生的铅锌污泥槽渣可以外售,回收其中的铅锌金属元素。本申请产生的磷泥回收处理后,可用于印染行业。
附图说明
图1为本发明的处理方法流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其包括如下处理步骤:
第一步,污泥酸解:将钢丝绳生产过程中产生的废酸收集后与盐酸配置成混酸,然后将钢丝绳污泥加入到混酸中分解,再通入氯化氢废气反应直至污泥全部溶解形成污泥酸解液;反应过程中,钢丝绳污泥中的金属元素例如铁、铅、锌等充分酸解于溶液中。酸解后,反应液通过格栅去除杂质后进入储槽备用。
该反应过程利用钢丝绳生产过程中产生的废酸与盐酸混配,形成混酸来溶解钢丝绳污泥中的金属元素,不仅降低了处理成本,而且能够充分利用处理过程中产生的废物,实现了钢丝绳污泥及废酸的资源化、无害化处理。
第二步,固液分离除杂;主要是将第一步产生的污泥酸解液通过格栅去除不溶物,例如塑料等固体杂质。
第三步,还原反应:使污泥酸解液中的三价铁还原成二价铁;处理时,向污泥酸解液中投加一定量的还原剂,将三价铁还原成二价铁,并且此过程还有部分重金属被置换出来,有利于后续反应的进行。
第四步,除铅锌反应:向污泥酸解液中投加硫化钠,产生铅锌沉淀;同时该过程中会产生大量的硫化氢气体,废气将通过真空抽气送往尾气处置装置进行处理。
该过程是将还原反应后的上清液抽入到除铅锌反应釜中,投加硫化钠,所投硫化钠有一部分是第十步废气吸收及硫化钠回用过程中,碱液吸收尾气处理后的浓度为55%硫化钠的,可以直接参与反应,使铅锌槽渣析出。此铅锌槽渣收集后可以外售,回收其中的铅锌金属元素。
第五步,板框压滤;将除铅锌反应的物料进入到板框压滤机进行分离,将铅锌污泥与氯化亚铁溶液分离,回收其中的铅锌槽渣。
板框压滤机可以循环2~3次过滤,解除穿滤现象。该过程中也会产生大量的硫化氢气体,废气同样通过真空抽气送往尾气处置装置进行处理。
第六步,还原反应:向压滤后的溶液中投加还原剂,可以进一步将三价铁还原为二价铁,防止三价铁生成;
第七步,中和沉淀:向溶液中加入氢氧化钠,调整溶液的pH值,产生磷酸钙沉淀;该过程在一定程度上提高了后续铅锌槽渣和产品的纯度,并减少了铁元素的浪费,磷泥回收处理后,可用于印染行业。
第八步,泥水分离;将中和沉淀后的溶液全部打入到板框压滤机,分离磷泥和氯化亚铁溶液。板框压滤机仍然循环2~3次过滤,解除穿滤现象。
第九步,氧化处理:在氯化亚铁溶液中通入氯气,使二价铁充分氧化生成三价铁;该过程产生的絮凝剂氯化铁可以置于储罐中保存。
第十步,废气吸收及硫化钠回用:反应过程中产生的硫化氢气体收集后,尾气通过多级碱液吸收,并将硫化钠浓缩后回用到第四步除铅锌反应中。
硫化氢废气经碱洗吸收处理后,废气可以带到达标排放,蒸发过程中的冷凝液可以用于溶解氢氧化钠,而硫化钠经浓缩后可以回用至第四步除铅反应中。使钢丝绳污泥及废酸得处理真正达到资源化无害化处理。
具体实施时,第一步污泥酸解过程中,混酸的浓度可以调节到18%,可以将钢丝绳污泥中的金属元素例如铁、铅、锌等充分酸解于溶液中。
进一步,将第一步中多余的氯化氢废气进一步收集并与处理过程中产生的氯化氢废气一起收集后再参与污泥酸解。污泥酸解过程除了污泥物料管道外,盐酸和废酸物料管道都是密封的。氯化氢废气会从污泥进料口挥发,协同其它过程产生的氯化氢气体通过集气罩收集后再进入到污泥反应釜。可以充分利用处理过程中产生的氯化氢,使其循环反应,加快反应速度,并且减少排放,达到处理过程无害化资源化。
优化的,第三步还原反应时,加入还原剂后搅拌反应时间为2-4小时,静置30 分钟。可以促进钢丝绳污泥中的金属元素例如铁、铅、锌等充分酸解于溶液中。
进一步,第九步氧化反应在密闭容器内进行,且反应时间为8小时。由于该过程中反应釜密闭,挥发的氯气可以在反应釜中循环反应,可以使反应更加充分彻底。
优化的,多级碱液吸收包括一级碱喷淋、降膜吸收、二级碱喷淋和活性炭吸附处理。可以使硫化氢废气与碱液充分反应,废气达标排放,并将硫化钠进行充分回收利用。
具体实施时,一级碱喷淋、降膜吸收及二级碱喷淋过程中加入碱液的浓度可以优化为30%,使反应更加快速彻底。
进一步,浓缩回收时,浓缩回收高位槽温度维持在130℃,硫化钠浓缩到55%后保持温度在50摄氏度后直接回用到第四步。浓缩回收高位槽温度维持在130℃,可以将硫化钠浓缩到55%后保持温度在50摄氏度左右,直接送至除铅锌反应容器中参与除铅锌反应。使处理过程效率更高,处理效果更好。
综上所述,本发明提供的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,将废酸、处理过程中产生的氯化氢废气及硫化钠充分循环利用,不仅降低了处理成本,而且达到了无害化处理,同时处理过程中产生的铅锌污泥槽渣及磷泥回收处理后可以用于其他行业,使其资源化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,包括如下处理步骤:
第一步,污泥酸解:将钢丝绳生产过程中产生的废酸收集后与盐酸配置成混酸,然后将钢丝绳污泥加入到混酸中分解,再通入氯化氢废气反应直至污泥全部溶解形成污泥酸解液;
第二步,固液分离除杂;
第三步,还原反应:使污泥酸解液中的三价铁还原成二价铁;
第四步,除铅锌反应:向污泥酸解液中投加硫化钠,产生铅锌沉淀;
第五步,板框压滤;
第六步,还原反应:向压滤后的溶液中投加还原剂;
第七步,中和沉淀:向溶液中加入氢氧化钠,调整溶液的pH值,产生磷酸钙沉淀;
第八步,泥水分离;
第九步,氧化处理:在氯化亚铁溶液中通入氯气,使二价铁充分氧化生成三价铁;
第十步,废气吸收及硫化钠回用:反应过程中产生的硫化氢气体收集后,尾气通过多级碱液吸收,并将硫化钠浓缩后回用到第四步除铅锌反应中。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,第一步污泥酸解过程中,混酸的浓度为18%。
3.根据权利要求1所述的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,将第一步中多余的氯化氢废气进一步收集并与处理过程中产生的氯化氢废气一起收集后再参与污泥酸解。
4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,第三步还原反应时,加入还原剂后搅拌反应时间为2-4小时,静置30 分钟。
5.根据权利要求1所述的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,第九步氧化反应在密闭容器内进行,且反应时间为8小时。
6.根据权利要求1所述的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,多级碱液吸收包括一级碱喷淋、降膜吸收、二级碱喷淋和活性炭吸附处理。
7.根据权利要求6所述的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,一级碱喷淋、降膜吸收及二级碱喷淋过程中加入碱液的浓度为30%。
8.根据权利要求6所述的一种钢丝绳污泥及废酸资源化无害化处理方法,其特征在于,浓缩回收时,浓缩回收高位槽温度维持在130℃,硫化钠浓缩到55%后保持温度在50摄氏度后直接回用到第四步。
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