专利名称：废酸处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废酸处理工艺，具体的为一种钢铁行业中酸洗工序产生的废酸的
处理工艺。
背景技术：
钢管公司生产钢管的过程中，由于工艺要求，不可避免地会产生两种污染物，一是含有300毫克/升的COD (化学需氧量)和350毫克/升的Fe2+的清洗废水，另一种是含有5%浓度硫酸和300克/升硫酸亚铁的废酸。这些污染物如果直接排入河水中，将消耗水中大量氧气使鱼类难以生存，并使整个水体变红，造成严重的环境污染和恶劣的社会影响。现有的一些企业采用了比较简单的用含碱性材料对废酸中和的处理方式，但由于废渣太多且不易脱水，极易产生二次污染，且成本太高，因此这些设施基本上是处于半瘫痪·状态。其他大部分企业均采用蒸发浓缩法进行废酸处理，由于副产品质量差、销路窄、运行成本太高，这些环保设施也是举步维艰。如图I所示，为现有的采用蒸发浓缩法进行废酸处理的废酸处理工艺图，其原理是先用铁屑对废酸中的硫酸进行中和，同时铁屑把Fe2O3还原成FeSO4，化学反应方程式如下
Fe+H2S04= FeS04+H2 t
H2+ Fe203+2H2S04= 2FeS04+3H20
废酸液调节PH=7后，再用蒸汽通过紫铜盘管对中和液进行蒸发浓缩，在蒸发过程中将消耗大量热量。当中和液浓缩达到一定浓度后，再进行冷却结晶，最后析出副产品七水硫酸亚铁。然而，该废酸处理工艺还存在以下问题
1、由于蒸发过程中，七水硫酸亚铁极易脱水生成难溶的一水硫酸亚铁，从而影响副产品的纯度，七水硫酸亚铁含量不到90%，达不到化工产品质量标准；
2、结晶后产生的浓缩液含Fe2+浓度高达150克/升，需继续处理反复加热冷却，浪费能源导致成本增加，又会造成副产品七水硫酸亚铁的质量更差，直接排放更会严重污染环境;
3、该工艺既浪费了铁屑和硫酸，又大量消耗蒸汽能源，增加运行成本和易产生二次污染，而且此工艺处理废酸的能力低下，不能满足利益扩大的生产需要。因此，需要对现有的含有硫酸和硫酸亚铁的废酸处理工艺进行改进，使其不仅能产生高质量的副产品，而且能使处理后的废酸能够循环利用，大大降低废酸处理成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种废酸处理工艺，其不仅能降低废酸的处理成本，而且处理后得到的再生酸还能够循环利用，节约成本。为了实现上述技术目的，本发明的废酸处理工艺，所述废酸中含有硫酸和硫酸亚铁，所述废酸处理工艺包括如下步骤
(1)将酸洗产生的废酸液输送至储酸池内经沉淀除去杂质；
(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为10%-20%；
(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度小于等于5°C并持续搅拌废酸液，直至废酸液不再结晶；
(4)将结晶的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液。进一步，所述调节池内的废酸中的硫酸浓度为15%_18% ；
进一步，所述冷却结晶罐的搅拌速率为50-80转/分钟；·
进一步，在废酸液的结晶过程中加入占废酸液总重量3%-6%的硫酸亚铁晶体；
进一步，冷却结晶罐内的废酸液的体积小于等于4m3，冷却结晶的时间为I. 5-3小时； 进一步，所述离心分离装置在内套中设有耐酸网；
进一步，所述耐酸网为网孔大小为90-110目的聚丙烯耐酸网。本发明具有如下有益效果
1、本发明的废酸处理工艺在冷却结晶前将废酸中硫酸的浓度调配为10%-20%，并在冷却结晶过程中将温度控制在5°C以下，增加硫酸浓度和降低结晶温度都能使得硫酸亚铁的溶解度变小，结晶出硫酸亚铁晶粒，将固液分离后得到的再生酸中硫酸的浓度调制为20%左右，另外控制冷却结晶的温度在5°C以下还能使得再生酸内的Fe2+的含量小于等于50克/升，再生酸可循环用于酸洗工序；
2、将冷却结晶罐的搅拌速率控制在50-80转/分，并在结晶过程中加入总废酸重量5%的硫酸亚铁晶粒作为晶体的母体，可使得晶体快速结晶并结晶均匀；另外冷却结晶罐的每次废酸处理量不超过4m3，且结晶时间控制在I. 5-3小时，并在离心分离装置内套中设置90-110目的聚丙烯耐酸网，可将析出的硫酸亚铁晶粒控制在80-120目左右，得到的硫酸亚铁晶粒均勻，且硫酸亚铁晶粒中七水硫酸亚铁晶粒的含量大于等于95% ；
3、通过计算可知，每立方米含有300克/升硫酸亚铁的废酸可析出硫酸亚铁250克，同时带走204克的水，产出454克得七水硫酸亚铁晶粒，因此没处理一立方米的废酸可带走16%的水，由此可知采用本发明的废酸处理工艺处理后的废酸不仅没有增加水量，反而水量减少，可适当的补充一定水量即可达到平衡。
图I为现有的废酸处理工艺流程 图2为本发明废酸处理工艺实施例的流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明。如图I所示，为本发明废酸处理工艺实施例的流程图，本实施例的废酸处理工艺包括如下步骤
(1)将酸洗产生的废酸液输送至储酸池内经沉淀除去杂质；
(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为10%-20%；(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度小于等于5°C并持续搅拌废酸液，直至废酸液不再结晶，即废酸液完成结晶；
(4)将结晶完成的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液。本实施例的废酸处理工艺在冷却结晶前将废酸中硫酸的浓度调配为10%_20%，并在冷却结晶过程中将温度控制在5°C以下，增加硫酸浓度和降低结晶温度都能使得硫酸亚铁的溶解度变小，结晶出硫酸亚铁晶粒，将固液分离后得到的再生酸中硫酸的浓度调制为20%左右，另外控制冷却结晶的温度在5°C以下还能使得再生酸内的Fe2+的含量小于等于50克/升，再生酸可循环用于酸洗工序。优选的，所述调节池内的废酸中的硫酸浓度为15%_18%，得到的再生酸中的硫酸浓度能够直接满足酸洗工艺的要求；优选的，所述冷却结晶罐的搅拌速率为50-80转/分钟，并在废酸液的结晶过程中加入占废酸液总重量3%-6%的硫酸亚铁晶体，可加快硫酸亚·铁的结晶速率，提闻废酸处理效率；优选的，冷却结晶SiS内的废酸液的体积小于等于4m3,冷却结晶的时间为I. 5-3小时，且离心分离装置在内套中设有耐酸网，耐酸网为网孔大小为90-110目的聚丙烯耐酸网，采用该技术方案能够控制硫酸亚铁晶粒的大小，使得硫酸亚铁晶粒大小均勻，结晶晶粒过大容易广生管道堵塞，晶粒过小会导致再生酸和硫酸亚铁晶粒不能顺利分离，另外，结晶得到的硫酸亚铁晶粒晶粒中七水硫酸亚铁晶粒的比例达到95%以上，能够达到化工产品质量标准，具有较好的经济价值。下面结合具体实施例对本发明的废酸处理工艺作详细说明。实施例一
本实施例的废酸处理工艺如下
(1)将酸洗工序产生的含有硫酸和硫酸亚铁的废酸输送至储酸池内经沉淀除去杂质；
(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为15%；
(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度等于5°C并以60转/分的速率持续搅拌废酸液，冷却结晶罐内的废酸有4m3，冷却结晶的时间为2小时，且在冷却结晶的过程中加入占废酸液总重量5%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体；
(4)将结晶完成的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液，且离心分离装置在内套中设有网孔大小为100目的聚丙烯耐酸网。本实施例的废酸处理工艺处理得到的再生酸中的硫酸浓度为18%左右，将冷却结晶的温度设置为5°C，可使Fe2+的含量小于等于50克/升，可满足酸洗工序的要求，再生酸可循环利用；将冷却结晶罐内的废酸液控制在4m3并将搅拌速率控制在60转/分，加入占废酸液总重量5%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体，使得硫酸亚铁晶粒的析出速率更快且更加充分；通过设置网孔大小为100目的聚丙烯耐酸网，得到的硫酸亚铁晶粒的大小均匀且为为100目左右，且硫酸亚铁晶粒中的七水硫酸亚铁晶粒的含量超过95%,能够达到化工产品质量标准，具有很高的经济价值；经本实施例的废酸工艺处理后得到的再生酸的量小于废酸的量，可实现水平衡。实施例二
本实施例的废酸处理工艺如下
(I)将酸洗工序产生的含有硫酸和硫酸亚铁的废酸输送至储酸池内经沉淀除去杂质；(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为10%；
(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度等于0°C并以70转/分的速率持续搅拌废酸液，冷却结晶罐内的废酸有3. 8m3，冷却结晶的时间为3小时，且在冷却结晶的过程中加入占废酸液总重量3%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体；
(4)将结晶完成的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液，且离心分离装置在内套中设有网孔大小为110目的聚丙烯耐酸网。本实施例的废酸处理工艺处理得到的再生酸中的硫酸含量为14%左右，将冷却结晶的温度设置为0°c，可使Fe2+的含量小于等于25克/升，再将再生酸中的硫酸浓度调配为20%左右，可满足酸洗工序的要求，再生酸可循环利用；将冷却结晶罐内的废酸液控制在
3.Sm3并将搅拌速率控制在70转/分，加入占废酸液总重量3%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体，使得硫酸亚铁晶粒的析出速率更快且充分；通过设置网孔大小为110目的聚丙烯耐酸网，得到的硫酸亚铁晶粒的大小均勾且为为110目左右，硫酸亚铁晶粒中的七水硫酸亚·铁晶粒的含量超过95%，能够达到化工产品质量标准，具有很高的经济价值；经本实施例的废酸工艺处理后得到的再生酸的量小于废酸的量，可实现水平衡。实施例三
本实施例的废酸处理工艺如下
(1)将酸洗工序产生的含有硫酸和硫酸亚铁的废酸输送至储酸池内经沉淀除去杂质；
(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为18%；
(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度等于4°C并以80转/分的速率持续搅拌废酸液，冷却结晶罐内的废酸有3. 5m3，冷却结晶的时间为I. 5小时，且在冷却结晶的过程中加入占废酸液总重量4%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体；
(4)将结晶完成的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液，且离心分离装置在内套中设有网孔大小为90目的聚丙烯耐酸网。本实施例的废酸处理工艺处理得到的再生酸中的硫酸含量为21%左右，将冷却结晶的温度设置为4°C，可使Fe2+的含量小于等于40克/升，可满足酸洗工序的要求，再生酸可直接循环利用；将冷却结晶罐内的废酸液控制在3. 5m3并将搅拌速率控制在80转/分，加入占废酸液总重量4%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体，使得硫酸亚铁晶粒的析出速率更快且充分；通过设置网孔大小为90目的聚丙烯耐酸网，得到的硫酸亚铁晶粒的大小均匀且为90目左右，硫酸亚铁晶粒中的七水硫酸亚铁晶粒的含量超过95%,能够达到化工广品质量标准，具有很高的经济价值；经本实施例的废酸工艺处理后得到的再生酸的量小于废酸的量，可实现水平衡。实施例四
本实施例的废酸处理工艺如下
(1)将酸洗工序产生的含有硫酸和硫酸亚铁的废酸输送至储酸池内经沉淀除去杂质；
(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为13%；
(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度等于2°C并以75转/分的速率持续搅拌废酸液，冷却结晶罐内的废酸有3m3，冷却结晶的时间为2. 5小时，且在冷却结晶的过程中加入占废酸液总重量6%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体；
(4)将结晶完成的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液，且离心分离装置在内套中设有网孔大小为95目的聚丙烯耐酸网。本实施例的废酸处理工艺处理得到的再生酸中的硫酸含量为16%左右，将冷却结晶的温度设置为2V，可使Fe2+的含量小于等于30克/升，调节再生酸中硫酸浓度为20%左右，可满足酸洗工序的要求，再生酸可循环利用；将冷却结晶罐内的废酸液控制在3m3并将搅拌速率控制在75转/分，加入占废酸液总重量6%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体，使得硫酸亚铁晶粒的析出速率更快且充分；通过设置网孔大小为95目的聚丙烯耐酸网，得到的硫酸亚铁晶粒的大小均勻且为为95目左右，硫酸亚铁晶粒中的七水硫酸亚铁晶粒的含量超过95%，能够达到化工产品质量标准，具有很高的经济价值；经本实施例的废酸工艺处理后得到的再生酸的量小于废酸的量，可实现水平衡。实施例五
本实施例的废酸处理工艺如下
(1)将酸洗工序产生的含有硫酸和硫酸亚铁的废酸输送至储酸池内经沉淀除去杂质；·
(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为20%；
(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度等于:TC并以50转/分的速率持续搅拌废酸液，冷却结晶罐内的废酸有3. 3m3，冷却结晶的时间为I. 8小时，且在冷却结晶的过程中加入占废酸液总重量5. 5%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体；
(4)将结晶完成的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液，且离心分离装置在内套中设有网孔大小为105目的聚丙烯耐酸网。本实施例的废酸处理工艺处理得到的再生酸中的硫酸含量为25%左右，将冷却结晶的温度设置为3°C，可使Fe2+的含量小于等于35克/升，将硫酸浓度调节为20%左右后，再生酸可满足酸洗工序的要求，即再生酸可循环利用；将冷却结晶罐内的废酸液控制在3. 3m3并将搅拌速率控制在50转/分，加入占废酸液总重量5. 5%的硫酸亚铁晶体作为晶体的母体，使得硫酸亚铁晶粒的析出速率更快且析出更加充分；通过设置网孔大小为105目的聚丙稀耐酸网，得到的硫酸亚铁晶粒的大小均勾且为105目左右，硫酸亚铁晶粒中的七水硫酸亚铁晶粒的含量超过95%，能够达到化工产品质量标准，具有很高的经济价值；经本实施例的废酸工艺处理后得到的再生酸的量小于废酸的量，可实现水平衡。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种废酸处理工艺，所述废酸中含有硫酸和硫酸亚铁，其特征在于包括如下步骤 (1)将酸洗产生的废酸液输送至储酸池内经沉淀除去杂质； (2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度(重量比)为10%-20% ； (3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度小于等于5°C并持续搅拌废酸液，直至废酸液不再结晶； (4)将结晶后的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液。
2.根据权利要求I所述的废酸处理工艺，其特征在于所述调节池内的废酸中的硫酸浓度(重量比)为15%-18%。
3.根据权利要求I所述的废酸处理工艺，其特征在于所述冷却结晶罐的搅拌速率为50-80转/分钟。
4.根据权利要求3所述的废酸处理工艺，其特征在于在废酸液的结晶过程中加入占废酸液总重量3%-6%的硫酸亚铁晶体。
5.根据权利要求4所述的废酸处理工艺，其特征在于冷却结晶罐内的废酸液的体积小于等于4m3，冷却结晶的时间为I. 5-3小时。
6.根据权利要求5所述的废酸处理工艺，其特征在于所述离心分离装置在内套中设有耐酸网。
7.根据权利要求6所述的废酸处理工艺，其特征在于所述耐酸网为网孔大小为90-110目的聚丙烯耐酸网。
全文摘要
本发明公开了一种用于含有硫酸和硫酸亚铁的废酸的处理工艺，包括如下步骤(1)将酸洗产生的废酸液输送至储酸池内经沉淀除去杂质；(2)将除去杂质后的废酸液输送至调节池，并加入硫酸至硫酸浓度为15%-20%；(3)将调节池内的废酸液输送至冷却结晶罐，保持冷却结晶罐内的温度小于等于5℃并持续搅拌废酸液，直至废酸液完成结晶；(4)将结晶的废酸液输送至离心分离装置进行固液分离，分别得到硫酸亚铁晶粒和再生酸液。采用本发明的废酸处理工艺不仅能降低废酸的处理成本，而且处理后得到的再生酸还能够循环利用。
文档编号B01D9/02GK102784491SQ20121030965
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者刘世文, 吴旭东, 宋大宁, 敬大川, 熊明祥, 袁德智, 陈中东 申请人:重庆钢铁(集团)有限责任公司