本發(fā)明屬于工業(yè)廢酸處理方法，特別是一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法及裝置，它能實現(xiàn)全回收、全利用、零污染及零排放的目的。

背景技術(shù)：

自然界礦物提煉過程中，需大量使用硫酸，例如濕法冶金、無縫鋼管生產(chǎn)、鋁陽極氧化、金屬表面處理、石油烷基化等。這些行業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)時均會產(chǎn)生大量廢酸。

目前國內(nèi)主要采用加堿化學(xué)中和法，投入設(shè)備的同時，還需大量用堿；中和后的液體含鹽超標(biāo)，需繼續(xù)處理后才能排放；而且期間會產(chǎn)生大量的有毒廢渣。也有采用蒸發(fā)法處理廢酸的，但工藝較為復(fù)雜，且耗能較大。

因此，面對經(jīng)濟的快速發(fā)展以及環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟意識的加強，亟需一種既能有效處理并回收利用廢酸，又能節(jié)約能量、簡單可行的工藝方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法及裝置，它是節(jié)能型全回收、全利用、零污染、零排放的冶金廢硫酸處理方法，對廢酸進(jìn)行低溫蒸發(fā)和冷卻雙向并行工藝，使得廢酸中的水分蒸發(fā)減少，廢酸中的硫酸亞鐵過飽和以晶體的形式析出，析出的硫酸亞鐵可出售，余下濃度稍高稀硫酸可加水或加酸后任意調(diào)配濃度，回用于生產(chǎn)車間。

所述的一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法，其特征在于包括如下步驟：冶金廢酸收集至廢酸池中，由廢酸池送到沉淀池沉淀，沉淀后的酸液進(jìn)入酸水分離器進(jìn)行低溫酸水分離，分離后至廢酸中的硫酸含量達(dá)到50%以上，進(jìn)入結(jié)晶釜冷卻，降低廢酸中殘余硫酸鹽含量，至廢酸溫度冷卻至4℃后進(jìn)入固液分離器進(jìn)行固液分離，析出的硫酸亞鐵鹽晶體收集，處理后的高濃度硫酸收集至硫酸儲罐中，進(jìn)行生產(chǎn)回用，結(jié)晶釜結(jié)晶時放出的熱量收集作為低溫酸水分離中所需的熱源，經(jīng)酸水分離器換熱降溫后的熱源介質(zhì)和處理后的高濃度硫酸作為結(jié)晶釜所需要的冷源，實現(xiàn)能量的回收利用。

所述的一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法，其特征在于沉淀采用二次沉淀。

所述的一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法，其特征在于低溫酸水分離在加壓條件下，降低水的沸點，將水從廢酸出蒸出，低溫酸水分離中的溫度為80-0℃，壓力在-0.1mpa和-0.046mpa之間。

所述的一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法，其特征在于沉淀池、酸水分離器、結(jié)晶釜及硫酸儲罐均設(shè)有太赫茲波在線檢測控制裝器，實時監(jiān)測各設(shè)備內(nèi)廢酸中的硫酸、硫酸鹽的濃度。

所述的一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法，其特征在于結(jié)晶釜冷卻過程采用超聲波干擾優(yōu)化結(jié)晶。

所述的一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法，其特征在于硫酸儲罐中的硫酸鹽濃度低于0.25%。

所述的節(jié)能型冶金廢酸回收處理裝置，其特征在于包括依次連接的廢酸池、沉淀池、酸水分離器、結(jié)晶釜及固液分離器，所述酸水分離器連接第一熱源泵和冷凝器；結(jié)晶釜連接第二熱源泵、冷源泵和制冷系統(tǒng)，固液分離器連接硫酸鹽儲罐及硫酸儲罐，第一熱源泵連接第二熱源泵，將結(jié)晶放出的熱量傳至酸水分離器作為熱源用，冷源泵連接硫酸儲罐，第一熱源泵的熱源與冷凝器的冷源在酸水分離器進(jìn)行熱交換，第一熱源泵的熱源變成冷源，該冷源與硫酸儲罐中的低溫硫酸作為結(jié)晶釜的冷源用。

所述的節(jié)能型冶金廢酸回收處理裝置，其特征在于沉淀池包括第一沉淀池和第二沉淀池。

所述的節(jié)能型冶金廢酸回收處理裝置，其特征在于沉淀池、酸水分離器、結(jié)晶釜及硫酸儲罐均設(shè)有太赫茲波在線檢測控制裝器，實時監(jiān)測各設(shè)備內(nèi)廢酸中的硫酸、硫酸鹽的濃度。

通過采用上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1）本發(fā)明通過將酸水分離器上的第一熱源泵連接結(jié)晶釜上的第二熱源泵，將結(jié)晶釜中硫酸鹽結(jié)晶放出的熱量傳至酸水分離器作為熱源用，同時將結(jié)晶釜上的冷源泵連接硫酸儲罐，將經(jīng)酸水分離器降溫后其熱源變成的冷源、固液分離后低溫的硫酸作為結(jié)晶釜的冷源用，它采用熱泵技術(shù)回收余熱、余冷并充分利用，節(jié)省大量能量；

2）本發(fā)明將結(jié)晶釜連接超聲波，利用超聲波干擾結(jié)晶，即采用高精度提純硫酸鹽結(jié)晶工藝技術(shù)，處理后的硫酸中殘余硫酸鹽0.25%，滿足行業(yè)回用標(biāo)準(zhǔn)；

3）本發(fā)明采用低溫蒸發(fā)和冷卻雙向并行的物理方法將廢酸中的硫酸鹽和硫酸進(jìn)行分離，在廢酸處理過程中不添加任何化學(xué)藥劑，使得廢酸中的水分蒸發(fā)減少，廢酸中的硫酸亞鐵過飽和以晶體的形式析出，析出的硫酸亞鐵可出售，硫酸可加水或加酸后任意調(diào)配濃度，回用于生產(chǎn)車間，即將廢酸經(jīng)分離后全部進(jìn)行回收利用，具有一定的經(jīng)濟回報，降低處理費用，實現(xiàn)了廢酸處理零污染、零排放、全回收、全利用的目的，適于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-廢酸池，21-第一沉淀池，22-第二沉淀池，3-酸水分離器，4-結(jié)晶釜，5-固液分離器，6-硫酸儲罐，7-第一熱源泵，8-冷凝器，9-第二熱源泵，10-冷源泵，11-硫酸鹽儲罐，12-超聲波，13-太赫茲波在線檢測控制裝器。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此：

如圖1所示，本發(fā)明的節(jié)能型冶金廢酸回收處理裝置，包括依次連接的廢酸池1、沉淀池、酸水分離器3、結(jié)晶釜4及固液分離器5，所述酸水分離器3連接第一熱源泵7和冷凝器8；結(jié)晶釜4連接第二熱源泵9、冷源泵10和制冷系統(tǒng)，固液分離器5連接硫酸鹽儲罐11及硫酸儲罐6，第一熱源泵7連接第二熱源泵9，將結(jié)晶放出的熱量傳至酸水分離器3作為熱源用，冷源泵10連接硫酸儲罐6，將低溫的硫酸作為結(jié)晶釜4的冷源用，本發(fā)明實際操作中，冷源泵10還可以連接第一熱源泵7，由于第一熱源泵7的熱源來自第二熱源泵9，該熱源進(jìn)入酸水分離器3，給酸水加熱，酸水中的水在真空存在下加熱蒸發(fā)，由冷凝器8中的干空汽降溫形成水進(jìn)行回用或排放，熱源溫度降低變成冷源，該冷源也可以作為結(jié)晶釜4結(jié)晶所需的冷源。

本發(fā)明剛工作時，結(jié)晶釜4結(jié)晶時需要的冷源由制冷系統(tǒng)提供，工作至一定時間時，制冷系統(tǒng)關(guān)閉，冷源由固液分離后得到的低溫（4℃）的硫酸提供或由酸水分離器3經(jīng)和第一熱源泵7出來的冷源提供，作為制冷液，助于蝴晶體。為了提高沉淀效果，本發(fā)明的沉淀池包括至少兩個，實施例中采用兩個沉淀池：第一沉淀池21和第二沉淀池22，為了提高結(jié)晶效果，減少硫酸中的研硫酸鹽含量，本發(fā)明在結(jié)晶釜4上連接超聲波12，干擾優(yōu)化結(jié)晶，降低廢酸中殘余硫酸鹽含量。

為了便于實時監(jiān)測各裝置中硫酸和硫酸鹽的濃度，本發(fā)明在沉淀池、酸水分離器3、結(jié)晶釜4及硫酸儲罐6中均設(shè)有太赫茲波在線檢測控制裝器13，實時監(jiān)測各設(shè)備內(nèi)廢酸中的硫酸、硫酸鹽的濃度。

如圖所示，本發(fā)明的一種節(jié)能型冶金廢酸回收處理方法，包括如下步驟：冶金廢酸收集至廢酸池1中，由廢酸池1送到沉淀池沉淀，沉淀后的酸液進(jìn)入酸水分離器3進(jìn)行低溫酸水分離，低溫酸水分離中的溫度為80-0℃，壓力在-0.1mpa和-0.046mpa之間，分離后至廢酸中的硫酸含量達(dá)到50%以上，進(jìn)入結(jié)晶釜4冷卻，為了提高結(jié)晶效果，本發(fā)明采用超聲波干擾優(yōu)化結(jié)晶，降低廢酸中殘余硫酸鹽含量，至廢酸溫度冷卻至4℃后進(jìn)入固液分離器5進(jìn)行固液分離，析出的硫酸亞鐵鹽晶體收集，處理后的高濃度硫酸收集至硫酸儲罐6中，硫酸儲罐6中硫酸鹽濃度低于0.25%，該硫酸可以經(jīng)稀釋或直接進(jìn)行生產(chǎn)回用，結(jié)晶釜4結(jié)晶時放出的熱量收集作為低溫酸水分離中所需的熱源，處理后的高濃度硫酸作為結(jié)晶釜4所需要的冷源，實現(xiàn)能量的回收利用，充分利用冷熱源，節(jié)省大量能量，沉淀池、酸水分離器3、結(jié)晶釜4及硫酸儲罐6均設(shè)有太赫茲波在線檢測控制裝器13，實時監(jiān)測各設(shè)備內(nèi)廢酸中的硫酸、硫酸鹽的濃度。。

實施例1：

冶金廢酸（硫酸濃度25%、硫酸鹽濃度10%）1t排入廢酸池1后，在第一沉淀池21和第二沉淀池22經(jīng)過二次沉淀，沉淀后的酸液進(jìn)入酸水分離器3進(jìn)行低溫酸水分離，分離溫度為60℃，壓力為-0.08mpa，廢酸中的酸濃度大幅度提升，硫酸含量達(dá)到50%以上時，（分離出水的量為0.5t），進(jìn)入結(jié)晶釜4冷卻，冷卻過程采用超聲被干擾優(yōu)化結(jié)晶，降低廢酸中殘余硫酸鹽含量，冷卻溫度到達(dá)4℃后固液分離，析出的硫酸亞鐵晶體0.0992t商品出售，處理后的含量62.4%高濃度硫酸0.4t可生產(chǎn)回用。

實施例2：

冶金廢酸（硫酸濃度23%、硫酸鹽濃度8%）1t排入廢酸池1后，在第一沉淀池21和第二沉淀池22經(jīng)過二次沉淀，沉淀后的酸液進(jìn)入酸水分離器3進(jìn)行低溫酸水分離，分離溫度為65℃，壓力為-0.072mpa，廢酸中的酸濃度大幅度提升，硫酸含量達(dá)到50%以上時，（分離出水的量為0.54t），進(jìn)入結(jié)晶釜4冷卻，冷卻過程采用超聲被干擾優(yōu)化結(jié)晶，降低廢酸中殘余硫酸鹽含量，冷卻溫度到達(dá)4℃后固液分離，析出的硫酸亞鐵晶體0.0792t商品出售，處理后含量60.4%的高濃度硫酸0.38t可生產(chǎn)回用。