鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用方法，在鋼繩酸洗磷化酸性廢液中加入由鐵屑和/或鐵粉組成的還原劑，將酸性廢液中三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子：向酸性廢液中加入助劑溶液；向液相中加入復(fù)合螯合沉淀劑溶液，反應(yīng)后廢液中的鉛離子生成復(fù)合螯合鉛沉淀，通過機(jī)械過濾分離，得到除鉛后的酸性廢液；將酸性廢液排入三效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶裝置，利用氯化亞鐵、氯化鉛、氯化鋅三者間的濃度差和溶解度差，通過控制結(jié)晶母液的量，得到氯化亞鐵晶體產(chǎn)品；蒸發(fā)冷凝收集的稀鹽酸回收循環(huán)利用。本發(fā)明利用復(fù)合螯合沉淀劑處理分離廢鋼繩酸性廢液中的鉛離子濃度≤8mg/L，去除率分別達(dá)≧99.5%鋼繩酸洗磷化酸性廢液資源循環(huán)利用。
【專利說明】鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼繩企業(yè)利用稀鹽酸(含鹽酸濃度約20%)清洗圓鋼盤條表面鐵銹氧化層以及清洗熱處理、磷化處理后的鋼絲表面，排出的酸性廢液中含有重金屬鉛、鋅離子和大量鐵離子，由于沒有科學(xué)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理方法，嚴(yán)重地污染周圍的環(huán)境，制約著鋼繩業(yè)的發(fā)展。
[0003]采取向含鉛、鋅酸性廢液中加堿石灰粉或燒堿，將PH值調(diào)至合適范圍，針對(duì)鉛、鋅金屬離子不同的最佳沉淀PH值，分段調(diào)節(jié)沉淀分離處理后可使廢酸液中金屬離子鉛、鋅達(dá)標(biāo)排放。由于酸性廢液酸性強(qiáng)(含鹽酸濃度約5~15 %)，需要投加大量的堿；并且含有大量Fe2+，當(dāng)PH值接近5~96時(shí)，呈現(xiàn)全污泥狀態(tài)，產(chǎn)生大量危險(xiǎn)固廢污泥。處理藥劑成本高、處置危險(xiǎn)固廢費(fèi)用高。
直接蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，蒸發(fā)的氣體冷凝產(chǎn)生稀鹽酸，返回酸洗工段重復(fù)循環(huán)使用；結(jié)晶分離獲取的結(jié)晶氯化亞鐵中鉛、鋅含量超過氯化亞鐵產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；
采用高溫焙燒法，生成三氧化二鐵粉末含鉛、鋅雜質(zhì)不能實(shí)現(xiàn)資源再生利用，甚至成為危險(xiǎn)固廢；直接焙燒法設(shè)備投資費(fèi)用大，能耗高，運(yùn)行成本高。
[0004]膜滲透法分離法采用滲析原理，以濃度差作推動(dòng)力，由于離子膜具有選擇透過性不會(huì)讓所有離子以均等的機(jī)會(huì)通過，可有效地實(shí)現(xiàn)酸和鹽的分離。膜滲透法分離法在投資費(fèi)用不大、運(yùn)行費(fèi)用不高的條件`下，可以回收部分稀鹽酸，但殘夜中仍然含有大量的鉛、鋅，不能減少?gòu)U液的排放，并且，回收酸中仍含有20~30%的重金屬鉛，回用于酸洗工段，不能保證鋼絲繩產(chǎn)品品質(zhì)。
[0005]本發(fā)明針對(duì)上述方法存在問題，先行對(duì)鋼繩酸洗磷化酸性廢液中的重金屬鉛實(shí)施分離，再利用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶技術(shù)，結(jié)晶分離金屬鋅，獲得合格的氯化亞鐵晶體；回收利用稀鹽酸。在解決污染的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種先利用化學(xué)處理法將鋼繩酸洗磷化酸性廢液中鉛離子分離、再利用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶技術(shù)，結(jié)晶分離金屬鋅，獲得合格的氯化亞鐵晶體；回收利用稀鹽酸的方法，解決鋼繩酸洗磷化酸性廢液污染治理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用方法，其特征是:包括以下步驟:
(1)在鋼繩酸洗磷化酸性廢液中加入由鐵屑和/或鐵粉組成的還原劑，將酸性廢液中三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子:
(2)向步驟(1)處理后的酸性廢液中加入助劑溶液；
(3)向步驟(2)處理后的液相中加入復(fù)合螯合沉淀劑溶液，反應(yīng)后廢液中的鉛離子生成復(fù)合螯合鉛沉淀，通過機(jī)械過濾分離，得到除鉛后的酸性廢液；
(4)將步驟(3)處理后的酸性廢液排入三效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶裝置，利用氯化亞鐵、氯化鉛、氯化鋅三者間的濃度差和溶解度差，通過控制結(jié)晶母液的量，得到氯化亞鐵晶體產(chǎn)品；蒸發(fā)冷凝收集的稀鹽酸回收循環(huán)利用。
[0008]所述的還原劑中，鐵屑和/或鐵粉投加量為2~10g/L。
[0009]第(2)步驟中，所述助劑為堿土金屬的氫氧化物固體，投加量為3~10g/L。
[0010]第(3)步驟中，所述復(fù)合螯合沉淀劑為TMT15有機(jī)硫化物重金屬去除劑[又稱:TMT15重金屬沉降劑(有機(jī)硫)]與可溶性硫化鈉組合物，其組合重量比例為3:7~5:5，其水溶液濃度為100~250 g/L。
[0011]第(3)步驟中，所述復(fù)合螯合沉淀劑水溶液投加量為30~100 ml/L。
[0012]第(4)步驟中，剩余結(jié)晶母液的量為300~100 ml/L。
[0013]第(3)步驟所述的方法處理后的得到的鋼繩酸洗磷化酸性廢液中，鉛離子濃度低于 8m g/L ；
第(4)步驟所述的方法處理后的得到的氯化亞鐵晶體中氯化亞鐵3 60%，鉛≤0.004%、鋅≤0.015%;第(4)步驟所述的方法處理后的得到的稀鹽酸中Fe2+≤1.5mg/l、Pb2+ ^ 1.0mg/1、Zn2+ ^ 1.0mg/1。
[0014]本發(fā)明的效果是:
1、本發(fā)明方法利用復(fù)合螯合沉淀劑處理分離廢鋼繩酸性廢液中的鉛離子濃度< 8m g/L，去除率分別達(dá)蘭99.5%。
[0015]2、鋼繩酸洗磷化酸性廢液資源循環(huán)利用:本發(fā)明方法將廢酸中的有害重金屬離子鉛和鋅分離，處理后得到的氯化亞鐵晶體中氯化亞鐵會(huì)60%，鉛≤0.004%、鋅≤0.015%,指標(biāo)達(dá)到《工業(yè)氯化亞鐵》(HG/T4200-2011)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；處理后的得到的稀鹽酸中Fe2+ ( 1.5mg/l、Pb2+ ( 1.0mg/1 > Zn2+ ( 1.0mg/1。治理重金屬污染的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。
[0016]3、運(yùn)行費(fèi)用適中:使用本發(fā)明后，每M3氯鋼繩酸洗磷化酸性廢液處理費(fèi)用僅約為150 ~160 兀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用方法，包括以下步驟:
(1)在鋼繩酸洗磷化酸性廢液中加入由鐵屑和/或鐵粉組成的還原劑，將酸性廢液中三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子:
(2)向步驟(1)處理后的酸性廢液中加入助劑溶液；
(3)向步驟(2)處理后的液相中加入復(fù)合螯合沉淀劑溶液，反應(yīng)后廢液中的鉛離子生成復(fù)合螯合鉛沉淀，通過機(jī)械過濾分離，得到除鉛后的酸性廢液；
(4)將步驟(3)處理后的酸性廢液排入三效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶裝置，利用氯化亞鐵、氯化鉛、氯化鋅三者間的濃度差和溶解度差，通過控制結(jié)晶母液的量，得到氯化亞鐵晶體產(chǎn)品；蒸發(fā)冷凝收集的稀鹽酸回收循環(huán)利用。
[0020]所述的還原劑中，鐵屑和/或鐵粉投加量為2~10g/L (例2 g/L、6 g/LUO g/L)。
[0021]第⑵步驟中，所述助劑為堿土金屬的氫氧化物固體，投加量為3~10g/L (例3 g/L、6 g/L、10 g/L)。
[0022]第(3)步驟中，所述復(fù)合螯合沉淀劑為TMT15有機(jī)硫化物重金屬去除劑[又稱:TMT15重金屬沉降劑(有機(jī)硫)]與可溶性硫化鈉組合物，其組合重量比例為3:7飛:5 (例3:7,5:7,5:5),其水溶液濃度為 100~250 g/L (例 100 g/L、150 g/L,250 g/L)。
[0023]第(3)步驟中，所述復(fù)合螯合沉淀劑水溶液投加量為3(T100 ml/L (例30 ml/L、70ml/L UOO ml/L)。
[0024]第(4)步驟中，剩余結(jié)晶母液的量為30(T100 ml/L (例30 ml/L、70ml/L UOOml/L)。
[0025]第(3)步驟所述的方法處理后的得到的鋼繩酸洗磷化酸性廢液中，鉛離子濃度低于 8m g/L ；
第(4)步驟所述的方法處理后的得到的氯化亞鐵晶體中氯化亞鐵3 60%，鉛≤0.004%、鋅≤0.015%;第(4) 步驟所述的方法處理后的得到的稀鹽酸中Fe2+≤1.5mg/l、Pb2+ ^ 1.0mg/1、Zn2+ ^ 1.0mg/1。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用方法，其特征是:包括以下步驟: (1)在鋼繩酸洗磷化酸性廢液中加入由鐵屑和/或鐵粉組成的還原劑，將酸性廢液中三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子: (2)向步驟(1)處理后的酸性廢液中加入助劑溶液； (3)向步驟(2)處理后的液相中加入復(fù)合螯合沉淀劑溶液，反應(yīng)后廢液中的鉛離子生成復(fù)合螯合鉛沉淀，通過機(jī)械過濾分離，得到除鉛后的酸性廢液； (4)將步驟(3)處理后的酸性廢液排入三效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶裝置，利用氯化亞鐵、氯化鉛、氯化鋅三者間的濃度差和溶解度差，通過控制結(jié)晶母液的量，得到氯化亞鐵晶體產(chǎn)品；蒸發(fā)冷凝收集的稀鹽酸回收循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用方法，其特征是:所述的還原劑中，鐵屑和/或鐵粉投加量為2~10g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法，其特征是:第(2)步驟中，所述助劑為堿土金屬的氫氧化物固體，投加量為3~10g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法，其特征是:第(3)步驟中，所述復(fù)合螯合沉淀劑為TMT15有機(jī)硫化物重金屬去除劑與可溶性硫化鈉組合物，其組合重量比例為3:7~5:5，其水溶液濃度為100-250 g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法，其特征是:第(3)步驟中，所述復(fù)合螯合沉淀劑水溶液投加量為30-100 ml/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法，其特征是:第(4)步驟中，剩余結(jié)晶母液的量為300-100 ml/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法，其特征是:第(3)步驟所述的方法處理后的得到的鋼繩酸洗磷化酸性廢液中，鉛離子濃度低于8m g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼繩酸洗磷化酸性廢液除鉛鋅處理及綜合利用的方法，其特征是:第(4)步驟所述的方法處理后的得到的氯化亞鐵晶體中氯化亞鐵3 60%，鉛(0.004%、鋅≤0.015% ;第(4)步驟所述的方法處理后的得到的稀鹽酸中Fe2+ ( 1.5mg/l、Pb2+ ^ 1.0mg/1 > Zn2+ ^ 1.0mg/1。
【文檔編號(hào)】C01G49/10GK103864254SQ201410109206
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】鄒永平, 丁濱林, 施正兵, 季昌桃 申請(qǐng)人:南通市環(huán)境工程設(shè)計(jì)院有限公司