本發(fā)明屬于工業(yè)污水處理，具體涉及一種污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、有色金屬冶煉、硫鐵礦制酸等工業(yè)活動會產(chǎn)生大量污酸，其硫酸濃度可達(dá)10～200g/l。傳統(tǒng)石灰中和處理不僅會產(chǎn)生大量以硫酸鈣為主的水處理中和渣，因缺乏有效利用途徑，大量堆存不僅壓占土地造成生態(tài)破壞，還存在地下水污染及揚(yáng)塵等風(fēng)險(xiǎn)。中國硫資源匱乏，而污酸中大量硫酸根以硫酸鈣形式存在，造成硫資源的大量浪費(fèi)。

2、鐵及鐵氧化物、銅及銅氧化物可與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸銅經(jīng)濃縮結(jié)晶后，經(jīng)高溫焙燒可分解生成氧化鐵、氧化銅、二氧化硫、三氧化硫，氧化鐵、氧化銅可循環(huán)用于污酸中和，而二氧化硫、三氧化硫可以直接進(jìn)入企業(yè)硫酸生產(chǎn)線以實(shí)現(xiàn)資源化利用?；谏鲜鲈?，本發(fā)明提出一種污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝，利用氧化鐵/鐵、氧化銅/銅中和污酸，并通過硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅結(jié)晶與焙燒分解，實(shí)現(xiàn)氧化鐵、氧化銅的閉環(huán)使用和硫的資源化利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝：

2、本方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

3、(1)污酸經(jīng)重金屬脫除預(yù)處理后，向預(yù)處理后的污酸中投加鐵氧化物/鐵、銅氧化物/銅進(jìn)行中和反應(yīng)，充分反應(yīng)后經(jīng)固液分離得到硫酸鐵/硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液；

4、(2)將步驟(1)所得硫酸鐵/硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液，進(jìn)行濃縮結(jié)晶；

5、(3)將步驟(2)所得硫酸鐵/硫酸亞鐵晶體、硫酸銅晶體低溫逐級焙燒以脫去結(jié)晶水；

6、(4)脫去結(jié)晶水后的硫酸鐵/硫酸亞鐵、硫酸銅進(jìn)行高溫焙燒分解為氧化鐵、氧化銅、二氧化硫、三氧化硫；所得氧化鐵、氧化銅，返回步驟(1)污酸的中和處理循環(huán)利用；所得二氧化硫、三氧化硫，可回用于硫酸生產(chǎn)。

7、優(yōu)選地，步驟(1)中所述污酸中硫酸濃度大于5％。

8、優(yōu)選的，步驟(1)中所述鐵氧化物為三氧化二鐵、氧化亞鐵、碳酸鐵或含鐵氧化礦物中任一種或多種，所述銅氧化物為氧化銅、氧化亞銅或含銅氧化礦物的任一種或多種。

9、更進(jìn)一步的，所述含鐵氧化礦物為含有三氧化二鐵、氧化亞鐵、碳酸鐵、金屬鐵等赤鐵礦、菱鐵礦等礦物，所述含銅氧化礦物為赤銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦等礦物。

10、優(yōu)選的，步驟(1)中和所產(chǎn)低濃度硫酸鐵/硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液，可回用于煙氣凈化工段，提升其硫酸根濃度，以便于后續(xù)硫酸鐵/硫酸亞鐵、硫酸銅的結(jié)晶濃縮。

11、優(yōu)選的，步驟(2)中所述低溫焙燒溫度為50～300℃，高溫焙燒溫度為300～800℃，更進(jìn)一步的，高溫焙燒溫度為450～600℃。

12、本發(fā)明的原理：

13、(1)污酸經(jīng)重金屬脫除預(yù)處理后，向污酸中投加鐵/鐵氧化物、銅/銅氧化物，其與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸鐵/硫酸亞鐵、硫酸銅，污酸得到中和處理；

14、(2)將污酸中和所產(chǎn)硫酸鐵/硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶，將硫酸鐵/硫酸亞鐵晶體、硫酸銅晶體低溫焙燒，可脫去結(jié)晶水；

15、(3)脫去結(jié)晶水后的硫酸鐵/硫酸亞鐵、硫酸銅進(jìn)行高溫焙燒，其可分解為氧化鐵、氧化銅、二氧化硫、三氧化硫；

16、(4)高溫焙燒所得氧化鐵、氧化銅，可回用于污酸的中和處理；高溫焙燒所得二氧化硫、三氧化硫，可回用于硫酸生產(chǎn)。

17、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

18、(1)無水處理中和廢渣產(chǎn)生。本發(fā)明完全避免了caso4中和廢渣的產(chǎn)生，減少了固體廢物的產(chǎn)生，避免了其堆存造成的生態(tài)破壞、地下水污染等問題。

19、(2)實(shí)現(xiàn)硫的回收利用。通過高溫分解硫酸鐵/硫酸亞鐵、硫酸銅，得到二氧化、三氧化硫，用于硫酸生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)了硫資源全生命周期循環(huán)利用。

技術(shù)特征：

1.一種污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝，其特征包含以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟（1）中所述鐵氧化物為三氧化二鐵、氧化亞鐵、碳酸鐵或含鐵氧化礦物中任一種或多種，所述銅氧化物為氧化銅、氧化亞銅或含銅氧化礦物的任一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟（1）中和所產(chǎn)低濃度硫酸鐵/硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液，可回用于煙氣凈化工段，提升其硫酸根濃度，以便于后續(xù)硫酸鐵/硫酸亞鐵、硫酸銅的結(jié)晶濃縮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟（3）中所述低溫焙燒溫度為50~300℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟（4）中所述高溫焙燒溫度為300~800℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種污酸處理的清潔生產(chǎn)工藝，所述工藝包括以下步驟：（1）污酸經(jīng)重金屬脫除預(yù)處理后，向污酸中投加鐵氧化物/鐵、銅氧化物/銅進(jìn)行中和反應(yīng)，經(jīng)固液分離得到硫酸鐵/硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液；（2）將污酸中和所產(chǎn)硫酸鐵/硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶；（3）將硫酸鐵/硫酸亞鐵、硫酸銅晶體逐級焙燒以脫去結(jié)晶水；（4）脫去結(jié)晶水后的硫酸鐵/硫酸亞鐵或硫酸銅進(jìn)行高溫焙燒分解為氧化鐵、硫酸銅、二氧化硫或三氧化硫；所得氧化鐵、氧化銅，回收后循環(huán)用于污酸的中和處理，所得二氧化硫、三氧化硫，可回用于硫酸生產(chǎn)。本發(fā)明對污酸進(jìn)行循環(huán)中和處理，不僅避免了傳統(tǒng)污酸中和渣的產(chǎn)生，還實(shí)現(xiàn)了硫的資源化利用。

技術(shù)研發(fā)人員：胡學(xué)偉,宋浩然,謝邇嫚,劉維維,田森林,趙群,崔祥芬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19