一种不锈钢酸洗废液产品化方法及系统与流程

本发明属于金属废液处理领域，尤其涉及一种不锈钢酸洗废液产品化方法及系统。
背景技术：
：在不锈钢制造中，为了去除退火后钢材表面的氧化皮，一般需要用硫酸或硝酸与氢氟酸的混酸进行酸洗或酸浸。酸洗过程中，随着酸洗操作的不断进行，酸洗液的浓度不断降低，同时酸洗液中金属离子(铁、铬、镍等)含量不断升高。为保持酸洗液的清洗能力，必须保持酸洗液中酸的浓度在规定范围内。因此，要定期对酸洗液中酸、金属离子浓度进行监测，根据监测数据进行酸洗液的排放和新酸的补充，这就是酸洗工艺排放的废酸来源。按照目前中国钢铁工业及其表面处理行业的发展状态，每生产1吨不锈钢约产生60kg酸洗废液。按典型的不锈钢酸洗废液成分计算，中国每年以酸洗废液的形式流失掉约3万吨铁、1万吨铬和5000吨镍。从资源及环境的长远考虑，将酸洗废液资源化再利用是必不可少的。目前酸洗废液通常都是以石灰中和沉淀的方式处理，生成大量硫酸钙污泥。由于硫酸钙污泥中含有重金属，且其含量又达不到资源化利用的要求，故只能作为危险废物委外处置，这不仅对生态环境和人类健康造成巨大压力，同时也是一种巨大的资源浪费。因此现有的处理工艺不能满足该废酸液回收利用的要求。技术实现要素：本发明的目的是提供一种不锈钢酸洗废液产品化的方法及系统，实现了钙盐污泥与重金属污泥的分离，并且实现废液资源再利用的商业价值。为解决上述问题，本发明的技术方案为：一种不锈钢酸洗废液产品化的方法，包括：a1：在含有重金属离子的不锈钢酸洗废液中加入石灰浆，得到含有钙盐污泥的酸性溶液；a2：对所述步骤a1得到的含有钙盐污泥的酸性溶液进行洗脱，以分离出所述钙盐污泥；a3：在含有重金属离子的洗脱滤液中加入石灰，以使重金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来；a4：对所述步骤a3得到的含有氢氧化物沉淀的溶液进行脱水处理，得到金属污泥；a5：对所述步骤a4中得到的金属污泥进行干化或干化焚烧，得到干化或干化焚烧之后的金属污泥。进一步地，所述步骤a2具体包括：使用漂洗剂对所述步骤a1得到的含有钙盐污泥的酸性溶液进行多级洗脱，以分离出所述钙盐污泥，并使钙盐污泥的含水量降为12.5％以下。进一步地，所述a4步骤具体为对所述步骤a3得到的金属污泥进行压滤脱水，使金属污泥中的含水率降至50％以下。优选地，所述步骤a1进一步包括：在含有重金属离子的不锈钢酸洗废液中加入石灰浆，调节所述不锈钢酸洗废液的ph值至2～3。优选地，所述步骤a3进一步包括：在含有重金属离子的洗脱滤液中加入石灰，调节含有重金属离子的洗脱滤液的ph值至9～10。本发明还提供了一种不锈钢酸洗废液产品化系统，包括：依次连接的稀释中和槽、真空滤带洗涤脱水机、二级中和槽、板框隔膜压滤机、干化/干化焚烧装置；含有重金属离子的不锈钢酸洗废液和石灰浆在所述稀释中和槽中混合反应，得到含有钙盐污泥的酸性溶液；所述真空滤带洗涤脱水机对所述稀释中和槽中的含有钙盐污泥的酸性溶液进行洗脱，以分离出所述钙盐污泥；所述真空滤带洗涤脱水机中的含有重金属离子的洗脱滤液流入所述二级中和槽，含有重金属离子的洗脱滤液和石灰在所述二级中和槽中混合反应，以使重金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来；所述板框隔膜压滤机用于对所述二级中和槽中得到的含有氢氧化物沉淀的溶液进行脱水处理，得到金属污泥；所述干化/干化焚烧装置用于对所述板框隔膜压滤机中得到的金属污泥进行干化或干化焚烧，得到干化或干化焚烧之后的金属污泥。优选地，还包括和所述稀释中和槽连通的酸洗废液贮槽，在稀释中和槽之前，用于储存所述不锈钢酸洗废液。优选地，还包括和所述稀释中和槽连通的稀释水槽，所述板框隔膜压滤机过滤的滤液流入所述稀释水槽。优选地，还包括废水处理装置，所述真空滤带洗涤脱水机的部分洗脱滤液流入所述废水处理装置。本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：1)本发明一实施例首先采用石灰浆调节酸洗废液为酸性溶液，产生钙盐沉淀，然后通过真空滤带洗涤脱水系统对反应后含有钙盐的溶液洗脱，得到钙盐污泥，这种钙盐污泥重金属含量低于《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》(gb5085.3-2007)的标准值，而且达到《用于水泥中的工业副产石膏》(gb-t21371-2008)标准，可作为一般固废进行处置或作为水泥、石膏原料回用；然后洗脱后含有重金属溶液，采用石灰中和反应，将重金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来，之后进行压滤脱水，再进行干化或干化焚烧进一步降低含水量，得到的金属污泥中镍含量可有现有处理方法的0.3％提高到2％，接近高镍矿标准。因此本实施例提出的方法能够将重金属污泥和钙盐污泥分离，并且得到的钙盐污泥可作工业废物处置或作为水泥、石膏原料回收利用，重金属污泥也可达到资源化利用的要求，相当于红土镍矿。不仅减少了重金属离子污染，而且实现了资源再利用价值，同时实现商业价值。2)本发明另外一实施例提供的不锈钢酸洗废液产品化系统，稀释中和槽用于含有重金属离子的酸洗废液与石灰浆混合反应，稀释中和槽中反应完成后流入真空滤带洗涤脱水机进行洗脱，然后所得含有重金属离子的滤液流入二级中和槽与石灰混合反应，反应后流入板框隔膜压滤机进行压滤脱水，得到金属污泥，将金属污泥送入干化/干化焚烧装置进一步脱水。实现了钙盐污泥和重金属离子的分离，并且得到的钙盐污泥可作工业废物处置或作为水泥、石膏原料回收利用，重金属污泥也可达到资源化利用的要求，相当于红土镍矿。不仅减少了重金属离子污染，而且实现了资源再利用价值，同时实现商业价值。附图说明图1为本发明的酸洗废液产品化方法的流程图；图2为本发明在生产时具体实施工艺流程图；图3为本发明酸洗废液产品化系统装置图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种不锈钢酸洗废液产品化方法和系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。表1目前硫酸酸洗后排放废液污染物成分及含量硫酸废液污染物含量g/lh2so4以硫酸形式存在的硫酸根离子180fe2+60.0ni2+4.5cr3+10.0mn2+4.5so42-总量152.7由表1可知，硫酸酸洗废液中含有大量的重金属离子，目前硫酸酸洗废液通常都是以石灰中和沉淀的方式处理，生成大量硫酸钙污泥。由于含有重金属，且其含量又达不到资源化利用的要求，故只能作为危险废物委外处置。即便不锈钢生产企业建设烧结炉，自行处理污泥，投资和运行费用也都是比较大的，而且烧结后的残渣只能作为一般固废进行委外处置。实施例一因此，本实施例提供一种硫酸酸洗废液产品化方法，可以实现重金属离子和硫酸钙污泥的分离，从而实现其资源化的商业价值。参考图1，本实施例提供的不锈钢酸洗废液产品化方法，包括：a1：在含有重金属离子的不锈钢酸洗废液中加入石灰浆，得到含有硫酸钙污泥的酸性溶液；a2：对步骤a1得到的含有硫酸钙污泥的酸性溶液进行洗脱，以分离出硫酸钙污泥；a3：在含有重金属离子的洗脱滤液中加入石灰，以使重金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来；a4：对步骤a3得到的含有氢氧化物沉淀的溶液进行脱水处理，得到金属污泥；a5：对步骤a4中得到的金属污泥进行干化或干化焚烧，得到干化或干化焚烧的金属污泥。本实施例首先采用石灰浆调节酸洗废液为酸性溶液，产生硫酸钙沉淀，然后通过真空滤带洗涤脱水系统对反应后含有硫酸钙的溶液洗脱，得到硫酸钙污泥，这种钙盐污泥重金属含量低于《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》(gb5085.3-2007)的标准值，而且达到《用于水泥中的工业副产石膏》(gb-t21371-2008)标准，可作为一般固废进行处置或作为水泥、石膏原料回用；然后洗脱后含有重金属溶液，采用石灰中和反应，将重金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来，之后进行压滤脱水，再进行干化或干化焚烧进一步降低含水量，得到的金属污泥中镍含量可有现有处理方法的0.3％提高到2％，接近高镍矿标准(参看表2)。因此本发明提出的方法能够将重金属污泥和钙盐污泥分离，并且得到的钙盐污泥可作工业废物处置或作为水泥、石膏原料回收利用，重金属污泥也可达到资源化利用的要求，相当于红土镍矿。不仅减少了重金属离子污染，而且实现了资源再利用价值，同时实现商业价值。表2金属污泥中铁和镍成分与红土镍矿额成分对照表铁镍金属污泥(干泥)27.32.05金属污泥(含水率30％)19.11.43金属污泥(含水率50％)13.661.02红土高镍矿201.8红土中镍矿201.5红土低镍矿490.9-1.1进一步地，上述步骤a2具体包括：使用漂洗剂对步骤a1得到的含有钙盐污泥的酸性溶液进行多级洗脱，以分离出所述钙盐污泥，并使钙盐污泥的含水量降为12.5％以下。进一步地，上述a4步骤具体为对步骤a3得到的金属污泥进行压滤脱水，使金属污泥中的含水率降至50％以下。优选地，上述步骤a1进一步包括：在含有重金属离子的不锈钢酸洗废液中加入石灰浆，调节不锈钢酸洗废液的ph值至2～3。优选地，所述步骤a3进一步包括：在含有重金属离子的洗脱滤液中加入石灰，调节含有重金属离子的洗脱滤液的ph值至9～10。参考图2本发明在生产时具体生产工艺流程为:硫酸酸洗废液在稀释中和槽与石灰浆混合反应，将ph调节至2～3，此时产生大量硫酸钙沉淀，其他重金属离子仍然以离子态存在。稀释中和槽反应结束后，废液连同沉淀物一起进入真空滤带洗涤脱水机，使用不同的漂洗剂进行多级洗脱，目的在于降低硫酸钙污泥中的重金属含量。洗脱后硫酸钙污泥含水率可降至12.5％以下。含有重金属的滤液进入二级中和槽，部分洗脱滤液则排至废水处理装置。在二级中和槽中加入石灰调节ph至9～10，使得重金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来，之后通过板框隔膜压滤机进行压滤脱水，使金属污泥含水率降至50％以下。压滤出来的滤液则进入稀释水槽，作为稀释水循环使用。含水率50％以下的金属污泥可通过干化或干化焚烧进一步降低含水率，提高其作为红土镍矿的品相，进而得到金属污泥。需要说明的是，将在稀释中和槽反应结束后的废液连同沉淀物一起进入真空滤带洗涤脱水机是为了获得合格的硫酸钙污泥，为此需要保证重金属离子不会进入到硫酸钙污泥中，本实施例通过采用不同的漂洗剂对废液连同沉淀物进行多级洗脱，漂洗剂保证在漂洗过程中重金属离子不会因ph变化而析出进入到硫酸钙污泥中。实施例二参看图3，一种不锈钢酸洗废液产品化系统，包括：稀释中和槽、真空滤带洗涤脱水机、二级中和槽、板框隔膜压滤机、干化/干化焚烧装置，含有重金属离子的不锈钢酸洗废液和石灰浆在稀释中和槽中混合反应，得到含有钙盐污泥的酸性溶液；真空滤带洗涤脱水机对稀释中和槽中的含有钙盐污泥的酸性溶液进行洗脱，以分离出所述钙盐污泥；真空滤带洗涤脱水机中的含有重金属离子的洗脱滤液流入二级中和槽，含有重金属离子的洗脱滤液和石灰在二级中和槽中混合反应，以使重金属离子以氢氧化物的形式沉淀下来；板框隔膜压滤机用于对二级中和槽中得到的含有氢氧化物沉淀的溶液进行脱水处理，得到金属污泥；干化/干化焚烧装置用于对板框隔膜压滤机中得到的金属污泥进行干化或干化焚烧，得到干化或干化焚烧之后的金属污泥。本实施例中，稀释中和槽用于含有重金属离子的酸洗废液与石灰浆混合反应，稀释中和槽中反应完成后流入真空滤带洗涤脱水机进行洗脱，然后所得含有重金属离子的滤液流入二级中和槽与石灰混合反应，反应后流入板框隔膜压滤机进行压滤脱水，得到金属污泥，将金属污泥送入干化/干化焚烧装置进一步脱水。实现了钙盐污泥和重金属离子的分离，并且得到的钙盐污泥可作工业废物处置或作为水泥、石膏原料回收利用，重金属污泥也可达到资源化利用的要求，相当于红土镍矿。不仅减少了重金属离子污染，而且实现了资源再利用价值，同时实现商业价值。进一步地，还包括和稀释中和槽连通的酸洗废液贮槽，用于储存酸洗废液。进一步地，还包括和稀释中和槽连通的稀释水槽，板框隔膜压滤机过滤的滤液进入流入稀释水槽，作为稀释水循环使用，稀释水槽的稀释水流入稀释中和槽。进一步地，还包括废水处理装置，真空滤带洗涤脱水机的部分洗脱滤液流入废水处理装置。上述描述的实施方式主要以硫酸酸洗废液为例讲述酸洗废液产品化方法和系统，当然本发明同样适用于不锈钢酸洗还包括硝酸、氢氟酸以及他们的混合酸。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。当前第1页12