现场试验，未设计外部辅助操作设备。具体实施 步骤如下：
[0135] 将lm3/h的废酸（H2SO4的质量分数为4%)提升30 μm膜过滤器，预处理部分悬 浮物后，溢流至铁床反应器中，铁床反应器中安装的盘管加热系统将废酸水温保持在50°C。 铁床反应器的铁肩反应堆中的铁肩为200kg。将铁肩完全浸泡在废酸中，停留时间7h，停留 期间搅拌器转速为80~150r/min，搅拌速度由慢到快，由快到慢，完全反应后，所得废液pH 值为5. 5。反应完成后产生的气体通过气体收集管道收集，废液进入蒸发结晶器，结晶温度 为55°C，得到的结晶物用真空器皿保存，结晶产物总量为161. 3kg。蒸发结晶之后得到的浓 液pH为6,向其中投加石灰乳，将废液pH调至9,再投加絮凝剂制备得到的FeSO^sB体和聚 丙烯酰胺共40mg/L和混凝剂聚丙烯酰胺和硫酸亚铁共5mg/L，充分混合后进入1#SSF装置， 完成混凝、沉淀和过滤步骤，出水用于膨润土活化后滤出渣的多级洗涤用水。1#SSF设备的 排泥量为〇. 30m3/d，含水量99. 6 %。
[0136] 对1#SSF设备排出的泥质分析，泥中砷含量为0. 21mg/L，符合外排标准。
[0137] (2) FeSO4资源化技术
[0138] 实施步骤采用实验室内仪器控制，取内蒙古某地膨润土样品试验具体如下：
[0139] 按膨润土与水的质量比为1.8:1，将膨润土制浆，其中膨润土的细度为100目；取 3个IL烧杯，向其中倒入质量分数为20%的硫酸，然后向每个烧杯中加入IOg膨润土浆液； 将3个烧杯放在温度为100°C的不锈钢恒温浴锅内，在350r/min的搅拌速度下搅拌lh，静 置2h后，将3个烧杯中的废液倒入存储器中密封（标记为2#液），而废渣集中；将1#SSF装 置的出水（标记为1#液）与废渣充分混合，第一次过程中1#液与废渣的质量比为3:1，搅 拌lOmin，静置20min，滤出废水（标记为3#液），废渣中再加1#液，第二次混合比例、控制 条件与第一次相同，滤出废水（标记为4#液），渣收集后利用烘干机烘干，研磨粉碎，得到活 性白土，将所述活性白土按《HG/T 2569-2007》标准进行分析，分析结果见表7。
[0140] 表7粉末分析表
[0142] 从以上数据可以看出，所述活性白土属于I类H型（高活性度的活性白土），即可 用于石油加工产品脱色。
[0143] 将500mL 2#液倒入IL烧杯中，向其中加入150克质量百分含量为25%的硫酸和 80克回收的FeSO4结晶物，并向其中滴加25克质量百分含量为30%的硝酸溶液，将得到的 混合液放置在温度为50°C的不锈钢恒温浴锅内，充分反应直至所述混合液外观呈红棕色液 体，得到聚合硫酸铝铁。将其按CECS130-2001混凝沉淀烧杯试验分析方法进行分析，分析 结果见表8。
[0144] 表8水的混凝沉淀烧杯试验记录结果
[0145]
[0147] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局 限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的 技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的 添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种冶炼烟气制硫酸中产生的废酸的资源化方法，其特征在于，所述方法为： (1) 用Fe还原废酸，蒸发结晶得到FeSO4晶体； (2) 用膨润土依次经过研磨、制浆、活化、固液分离、洗涤和烘干粉碎制备活性白土； (3) 将步骤⑴得到的FeSO4晶体与步骤⑵固液分离的滤出液、硫酸和氧化剂反应， 得到聚合硫酸铝铁； 可选地，将步骤（3)得到的聚合硫酸铝铁与有机絮凝剂复合，得到有机-无机复合絮凝 剂。2. 根据权利要求1所述的资源化方法，其特征在于，步骤（1)所述蒸发结晶之后进行步 骤（1'）：将蒸发结晶之后的浓液进行除砷、氟处理，然后经净化处理得到第一处理水； 优选地，步骤（2)所述洗涤的洗涤用水为步骤（1'）的第一处理水； 优选地，步骤（2)所述洗涤的洗涤废水经净化处理作为步骤（2)所述制浆的用水； 优选地，步骤（1'）所述净化处理在污水净化装置上进行。3. 根据权利要求1或2所述的资源化方法，其特征在于，步骤（1)所述废酸中H#04的 质量分数为2~5% ; 优选地，步骤（1)所述Fe与废酸反应之后，溶液的pH值为5~6 ; 优选地，步骤（1)所述Fe与废酸反应的温度为30~60°C; 优选地，步骤（1)所述Fe与废酸反应过程中利用高温烟气的余热加热； 优选地，步骤（1)所述Fe与废酸反应过程中产生的氢气回收； 优选地，所述有机絮凝剂为阳离子马铃薯渣、阳离子淀粉、聚（二甲基二烯丙基氯化 铵）、聚（二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸-丙烯酰胺）或聚（二甲基二烯丙基氯化铵-丙 烯酰胺）中的任意一种或至少两种的组合，优选为阳离子马铃薯渣。4. 根据权利要求1-3之一所述的资源化方法，其特征在于，步骤（1)所述蒸发结晶的温 度为55~65°C; 优选地，步骤（1)所述蒸发结晶在蒸发结晶器上进行； 优选地，步骤（1)所述蒸发结晶产生的蒸汽回收。5. 根据权利要求1-4之一所述的资源化方法，其特征在于，步骤（3)制备聚合硫酸铝铁 的过程中FeSO4与硫酸的质量比为（0. 1~0. 5) : 1 ; 优选地，步骤（3)所述硫酸的质量分数为10~35% ; 优选地，步骤（3)所述硫酸由工业硫酸与低浓度硫酸调和而成； 优选地，步骤（3)所述聚合硫酸铝铁在40~60°C条件下制备得到； 优选地，步骤（3)所述聚合硫酸铝铁制备过程中利用高温烟气的余热加热； 优选地，步骤（3)所述氧化剂为双氧水、臭氧、NaNO3SHNO3中的一种或至少两种的混 合物。6. 根据权利要求1-5之一所述的资源化方法，其特征在于，步骤（1)所述废酸经预处理 后与Fe反应； 优选地，所述预处理在膜过滤器上进行，所述膜过滤器的膜孔径为10~50ym。7. 根据权利要求1-6之一所述的资源化方法，其特征在于，步骤（1)所述Fe与废酸的 反应在铁床反应器上进行； 优选地，所述铁床反应器为圆形铁床反应器或方形铁床反应器； 优选地，所述圆形铁床反应器或方形铁床反应器每隔1~2h将铁肩反应堆浸泡在废酸 中； 优选地，所述铁床反应器安装有集气罩； 优选地，所述铁床反应器中安装有盘管加热系统。8. 根据权利要求7所述的资源化方法，其特征在于，所述圆形铁床反应器由铁肩反应 堆、转轴、旋转盘、废液箱、集气罩和气体收集管道组成，所述转轴安装于旋转盘的中心，所 述旋转盘垂直安装在废液箱上部，所述铁肩反应堆悬挂于旋转盘上，所述集气罩位于所述 旋转盘的上部，并能将废液箱密封，所述集气罩可移动，所述气体收集管道安装于集气罩 上； 优选地，所述方形铁床反应器由废液箱、滑动轨道、铁肩反应堆、隔断板、集气罩、气体 收集管道和滑轨提升设备组成，所述方形铁床反应器分为若干隔断，所述滑动轨道位于废 液箱中，所述集气罩位于废液箱上，并能将废液箱密封，所述集气罩可移动，集气罩上还安 装有气体收集管道，所述废液箱垂直正上方安装有滑轨提升设备，铁肩反应堆与滑轨提升 设备相连接。9. 根据权利要求2-8之一所述的资源化方法，其特征在于，步骤（1'）所述除砷、氟处 理为：向蒸发结晶之后的溶液中加入石灰乳，调节溶液的PH值大于8,再投加混凝剂和絮凝 剂； 优选地，所述混凝剂为硫酸铝、硫酸铝钾、硫酸亚铁、氯化亚铁、氯化铁、氯化钙、聚合氯 化铝、聚合硫酸铁或聚合硫酸铝铁中的一种或至少两种的混合物； 优选地，所述絮凝剂为聚（二甲基二烯丙基氯化铵）、聚（二甲基二烯丙基氯化铵-丙 烯酰胺）或聚（二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸-丙烯酰胺）中的一种或至少两种的混合 物。10. 根据权利要求1-9之一所述的资源化方法，其特征在于，步骤（2)所述膨润土制活 性白土过程中研磨后的膨润土细度为100~200目； 优选地，步骤⑵所述制浆时膨润土与水的质量比为（1. 8~3. 2) : 1 ; 优选地，步骤（2)所述活化采用硫酸进行，所述硫酸的质量分数为15%~28% ; 优选地，所述硫酸由工业硫酸与低浓度硫酸调和而成； 优选地，步骤（2)所述活化在反应釜中进行，所述活化过程中的搅拌速度为20~350r/min，活化温度为75~100°C，活化时间为3~7h; 优选地，步骤（2)所述活化利用高温烟气的余热加热； 优选地，步骤（2)所述固液分离在卧螺离心机上进行，所述卧螺离心机转速为900~ 3000r/min，得到滤出渣和滤出液，所述滤出渣进行洗涤处理； 优选地，步骤（2)所述洗涤的级数为2~3级，所述洗涤中的液固比为（2~3):1 ; 优选地，步骤（2)所述烘干粉碎得到的活性白土含水率为1~10%。
【专利摘要】本发明提供了一种冶炼烟气制硫酸中产生的废酸的资源化方法，所述方法为：用Fe还原废酸，经蒸发结晶得到FeSO4晶体，将所述FeSO4晶体与膨润土制活性白土的活化步骤中产生的滤出液、硫酸和氧化剂反应，得到聚合硫酸铝铁，可选地，将所述聚合硫酸铝铁与有机絮凝剂反应，得到有机-无机复合絮凝剂。所述资源化方法以冶炼烟气制硫酸过程中产生的废酸为主要原料，利用冶炼烟气的余热，生产出在各个行业有广大市场的活性白土和有机-无机复合絮凝剂，解决了高温烟气余热回收及废酸的处理问题，同时解决了副产硫酸的季节性储存问题，还能生产出大量有价值的工业产品，具有很高的社会效益、环境效益和经济效益。
【IPC分类】C02F1/52, C02F9/10, C01B33/40, C02F1/56
【公开号】CN105217869
【申请号】CN201510673436
【发明人】周凤山, 张勇, 张余凯
【申请人】北京欧泰克能源环保工程技术股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月16日