CN208594131U - 一种废酸资源化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于废酸资源化利用技术领域，具体涉及一种废酸资源化系统。该废酸资源化系统，包括：纳滤段，所述纳滤段具有截留液出口和透过液出口；连通所述截留液出口的第一硫化装置；连通所述透过液出口的第二硫化装置；连通所述第二硫化装置的多级纳滤装置；连通所述多级纳滤装置的热吹脱提浓装置和/或蒸发浓缩提浓装置；连通所述热吹脱提浓装置和/或蒸发浓缩提浓装置的硫酸罐。本实用新型所提供的废酸资源化系统可以对冶炼污酸、拆解铅蓄电池废酸或钢厂酸洗废酸等进行资源化处理，并可以有效除砷。

Description

一种废酸资源化系统

技术领域

本实用新型属于废酸资源化利用技术领域，具体涉及一种废酸资源化系统。

背景技术

废酸对地下水的危害远大于一般的化工废水，它在渗入地下的同时，还将岩石、土壤中的碳酸盐、亚硫酸盐、硫化物等反应，生成二氧化硫、硫化氢等有害气体并散发到空气中，对大气造成污染。在废酸产生量较大的行业，如有色金属、钛白粉行业，排出的废酸中含有大量重金属，溶解进入河流或地下，对河流或地下水造成严重污染，用这些被污染的水灌溉，又对土壤造成了严重污染。据环保部调查，我国近20％的土壤已被污染。有机化工排出的废酸含有大量的有机物，有些事致癌的而且不可降解。也有企业将这些废酸加以利用，如生产磷肥、硫酸铵、硫酸镁、造纸厂利用废硫酸中和造纸碱液生产有机肥等，如果不科学有效处理，有害物质随肥料进入土壤，先污染地表水，并进一步渗入地下或随雨水进入河流，污染河底和地下水，更为可怕的是用被污染的水灌溉，引起土壤酸化，重金属在酸性土壤中活性较高也易被植物吸收，这些有机或无机有害物随植物进入食物，对食品安全造成重大隐患。所以目前废酸处理所面临的主要问题具体表现在：废酸应用的技术标准还不完善；废酸处理技术还有待提高；废酸利用补贴的经济政策不足以支持企业利用废酸的积极性；其他生产领域综合利用废酸(水处理剂、化肥工业、水泥行业等)已经带来一定的环境风险。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种废酸资源化系统。本实用新型所提供的废酸资源化系统可以对冶炼污酸进行资源化处理，并可以有效除砷，实现了有价金属与砷的分离，比如铜、砷分离。

本实用新型所提供的技术方案如下：

一种废酸资源化系统，其特征在于，包括：

纳滤段，所述纳滤段具有截留液出口和透过液出口；

连通所述截留液出口的第一硫化装置；

连通所述透过液出口的第二硫化装置；

连通所述第二硫化装置的多级纳滤装置；

连通所述多级纳滤装置的热吹脱提浓装置和/或蒸发浓缩提浓装置；

连通所述热吹脱提浓装置和/或蒸发浓缩提浓装置的硫酸罐。

具体的，所述纳滤段包括依次连通设置的FBL过滤器、微滤器、高压泵和纳滤器。

上述技术方案所提供的系统，通过将冶炼污酸的截留液和透过液的分别硫化，实现了有价金属与砷的分离，比如铜、砷分离。

冶炼污酸含有砷酸、亚砷酸、H₂SO₄、HCl、HF、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺等重金属离子。

上述技术方案中，FBL过滤器可以以除去污酸中的悬浮物。

上述技术方案中，所述高压泵的扬程为100～400米，从而为后续的纳滤提供足够的压力。

上述技术方案中，废液经过纳滤器纳滤，透过液主要含有H₂SO₄、HCl HNO₃、HF、Na⁺、H₃A_SO₃等。

上述技术方案中，废液经过纳滤器纳滤，截留液中Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺等二价离子得到拦截。

上述技术方案中，第一硫化装置采用投放H₂S进行硫化沉淀，原理如下：

Cu²⁺、Pb²⁺或Cd²⁺+H₂S→CuS↓/PbS↓或Cd S↓。

CuS、PbS和CdS收集后可用于金属冶炼。

上述技术方案中，第二硫化装置采用投放H₂S进行硫化除砷，原理如下：

H₃A_SO₃+H₂S→As₂S₃↓+H₂O

经H₂S除砷后，砷含量降低至1mg/L。

上述技术方案中，透过液依次经硫化除砷和多级纳滤，得到的中间硫酸产品中主要成分为H₂SO₄、HCl和HF。中间硫酸产品中硫酸的质量百分数大于0且小于50wt％。

上述技术方案中，热吹脱提浓装置或蒸发浓缩提浓装置中的热吹脱提浓和蒸发浓缩提浓过程中，可以除HCl和HF。提浓硫酸产品中硫酸的质量百分数可达到50～98wt％。

进一步的，所述多级纳滤器中的任意下一级纳滤的截留液返回上一级进行纳滤。

进一步的，所述硫酸罐连通磷矿石或镁矿石投料器。进一步的可对加硅除氟和对除硅产生的废气进行氢氧化钠吸收。

上述技术方案中，硫酸罐中的提浓硫酸产品与磷矿石或镁矿石投料器投入的磷酸钙反应，得到磷酸二氢钙和硫酸钙产品；硫酸罐中的提浓硫酸产品与磷矿石或镁矿石投料器投入的磷酸钙反应，得到硫酸镁产品。

制备产品过程，加入硅粉除氟化氢，原理如下：

HF+Si→SiF₄↑

氢氧化钠吸收，原理如下：

SiF₄+NaOH→Na₂SiF₆

进一步的，所述硫酸罐连通废铁屑或废铁泥投料器。

硫酸罐中的提浓硫酸产品与废铁屑或废铁泥投料器投入的废铁屑或废铁泥反应，得到硫酸亚铁，可作为净水剂等产品外售。

进一步的，所述硫酸罐连通磁铁矿投料器。

将步骤3)得到的硫酸罐中的提浓硫酸产品与磁铁矿投料器投入的磁铁矿反应，得到聚合硫酸铁产品外售。

本实用新型所提供的废酸资源化系统可以对冶炼污酸进行资源化处理，并可以有效除砷，实现了有价金属与砷的分离，比如铜、砷分离。

附图说明

图1是本实用新型所提供的废酸资源化系统的结构图。

附图1中，各标号所代表的结构列表如下：

1、FBL过滤器，2、微滤器，3、高压泵，4、纳滤器，5、第一硫化装置，6、第二硫化装置，7、多级纳滤装置，8、热吹脱提浓装置，9、蒸发浓缩提浓装置，10、硫酸罐，11、磷矿石或镁矿石投料器，12、废铁屑或废铁泥投料器，13、铁矿投料器。

具体实施方式

以下对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

在一个具体实施方式中，如图1所示，废酸资源化系统包括依次连通设置的FBL过滤器1、微滤器2、高压泵3、具有截留液出口和透过液出口的纳滤器4、连通所述截留液出口的第一硫化装置5、连通所述透过液出口的第二硫化装置6、连通所述第二硫化装置6的多级纳滤装置7、连通所述多级纳滤装置7的热吹脱提浓装置8和蒸发浓缩提浓装置9、连通所述热吹脱提浓装置8和蒸发浓缩提浓装置9的硫酸罐10、连通硫酸罐10的磷矿石或镁矿石投料器11、连通硫酸罐10的废铁屑或废铁泥投料器12、连通硫酸罐10的磁铁矿投料器13。

以上述废酸资源化系统进行冶炼污酸的资源化处理，效果如下：

1)将冶炼污酸依次经FBL过滤器1过滤、微滤器2微滤、高压泵3泵送和纳滤器4纳滤，得到截留液和透过液，并分别从截留液出口和透过液出口流出。

2)对截留液和透过液的处理步骤分别为2a和2b：

2a)截留液出口连通第一硫化装置5，第一硫化装置5中将截留液采用H₂S进行硫化，得到金属硫化物CuS、PbS和CdS等；

2b)透过液出口连通第二硫化装置6，第二硫化装置6将透过液依次采用H₂S进行硫化除砷，然后经过多级纳滤装置7多级纳滤，得到中间硫酸产品。

3)对中间硫酸产品的处理步骤分别为3a和3b：

3a)中间硫酸产品经热吹脱提浓装置8热吹脱提浓，得到提浓硫酸产品；

3b)中间硫酸产品经蒸发浓缩提浓装置9蒸发浓缩提浓，得到提浓硫酸产品，进入硫酸罐10。

4)对提浓硫酸产品的处理为：

硫酸罐10连通磷矿石或镁矿石投料器11或废铁屑或废铁泥投料器12或铁矿投料器13，吹脱HCl和HF后或蒸发浓缩后的提浓硫酸产品，或与磷矿石或镁矿石反应，并加入硅粉除氟化氢，得到磷肥或镁肥；或与废铁屑或废铁泥反应，得到硫酸亚铁；或与磁铁矿反应，得到聚合硫酸铁，或做其他产品。

上述实施方式中：

进水冶炼污酸酸的浓度为0～50wt％；

中间硫酸产品的酸的浓度为0～50wt％，砷含量小于1mg/L；

提浓硫酸产品的酸的浓度为50～98wt％，砷含量小于1mg/L；

磷肥或镁肥的砷含量小于1mg/L；

硫酸亚铁和聚合硫酸铁产品的砷含量小于1mg/L。

从上述内容可以看出，本实用新型所提供的废酸资源化系统可以对冶炼污酸进行资源化处理，并可以有效除砷，实现了有价金属与砷的分离，比如铜、砷分离。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种废酸资源化系统，其特征在于，包括：

纳滤段，所述纳滤段具有截留液出口和透过液出口；

连通所述截留液出口的第一硫化装置(5)；

连通所述透过液出口的第二硫化装置(6)；

连通所述第二硫化装置(6)的多级纳滤装置(7)；

连通所述多级纳滤装置(7)的热吹脱提浓装置(8)和/或蒸发浓缩提浓装置(9)；

连通所述热吹脱提浓装置(8)和/或蒸发浓缩提浓装置(9)的硫酸罐(10)。

2.根据权利要求1所述的废酸资源化系统，其特征在于：所述纳滤段包括依次连通设置的FBL过滤器(1)、微滤器(2)、高压泵(3)和纳滤器(4)，所述纳滤器(4)具有截留液出口和透过液出口。

3.根据权利要求1所述的废酸资源化系统，其特征在于：所述硫酸罐(10)连通磷矿石或镁矿石投料器(11)。

4.根据权利要求1所述的废酸资源化系统，其特征在于：所述硫酸罐(10)连通废铁屑或废铁泥投料器(12)。

5.根据权利要求1所述的废酸资源化系统，其特征在于：所述硫酸罐(10)连通磁铁矿投料器(13)。

6.根据权利要求2所述的废酸资源化系统，其特征在于：所述高压泵(3)的扬程为100～400米。