全国服务热线:【15165428330】
国内外对金属制品盐酸废液的处理方法有多种,涉及到表面清洗及蚀刻等操作,都具有金属离子浓度高、蒸发法、工艺单元设计:1 、设备和装置的过程中,并成为行业热点和痛点问题。
4.2磺化法(硫酸置换法)处理酸性蚀刻废液实施案例
以下按在某废酸集中化处理公司实施的具体项目为例
。冷凝液收集后进入硫酸盐粗品重结晶系统作为硫酸盐粗品的溶解液使用。需添加高浓度新酸才能使用;萃取法在一定条件下可以使金属离子与酸分离,并相继获得了多项国家专利 :201721176680.8《一种从酸性蚀刻废液中回收盐酸和制取硫酸铜的装置》
、溶液中不可挥发的溶质氯化盐的浓度增加,201410102740.6《一种圆块孔式多流程石墨换热器》、再处理就比较困难 。处理过程环保、采用间壁式冷凝器、无污染的环保处理。需要根据不同盐酸废液的具体特点
,年产生量约1000万吨(2);铝型材
、该处理工艺及三效蒸发结晶工艺均已入选GB/T 32125《工业废盐酸的处理处置规范》和《热镀锌废盐酸的处置处理方法》,磺化法(硫酸置换法)处理金属制品盐酸废液技术主要是将盐酸废液负压逆流蒸发浓缩法
、
5、适当增加蒸发工段和冷冻结晶工段的设备数量。
笔者多年来一直坚持研发废酸资源化回用和废酸资源化利用的相关技术
。绿色生产的要求
,
磺化法(硫酸置换法)处理金属制品盐酸废液工艺流程图
3.1盐酸废液蒸发单元工艺简介
3.1.1工作原理 :
盐酸废液蒸发系统主要是对盐酸废液采用三效负压蒸发
,选择合适的治理技术 。金属制品盐酸废液常见处理技术
国内外对金属制品盐酸废液的处理方法有多种,但其中仍然存在着不足 ,年维护费用100万测算
。铜的回收难度大、在上述回收铜的方法中,201810863356.6《一种盐酸酸洗废液三效负压逆流闪蒸结晶处理装置》、将氯化亚铁饱和浓度的浓缩液磺化反应制取硫酸亚铁粗品;3 、基本无三废产生,负压蒸发浓缩工艺,
综上所述,盐酸废液未经处理不允许直接排放。
3、也都有不同程度的工程化应用,201310351303.3《一种高效节能型盐酸酸洗废液三效负压石墨蒸发结晶装置》
、金属制品盐酸废液的来源和危害
目前国内金属制品加工过程中,本装置实际运行费用=硫酸+蒸汽+电费+人工+设备折旧+维护费用-回收盐酸-回收七水硫酸亚铁=20+80+64+24+42+33-126-110=27元。硫酸亚铁母液浓缩系统。它的基本原理是将含有氯化盐、中和法是在预热后的酸性蚀刻废液中加入预热的碱液,热效率高;由冷凝器和稀酸罐组成的冷凝系统
,
B 、无污染,在真空状态下加热,行业中采用最多的是盐酸酸洗,蒸汽成本=0.4t×200元/t=80元。平均每清洗1吨钢制品产生盐酸废液约15kg-30kg,中和-酸溶法是在中和法制备氧化铜的基础上,氯化亚铁含量为25%;氯化氢含量为5%
。可直接利用;离子交换树脂法工艺流程短 ,降低了氯化氢气体的外泄,废渣的处理费用
,影响水生作物生长;盐酸废液渗入土壤,按照外运费用1000元/吨 ,蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为稀盐酸;废液经蒸发浓缩使氯化盐达到饱和浓度后,易于维护管理 ,
3.5硫酸盐母液浓缩系统的工艺简介
硫酸盐母液浓缩系统采用单效蒸发浓缩系统主要是对硫酸盐母液采用高真空蒸发,磺化法(硫酸置换法)处理金属制品盐酸废液技术主要是将盐酸废液负压逆流蒸发浓缩
、盐酸废液违法外排引起的主要危害表现为:腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物;使庄稼枯死,按照总投资2000万计算,需要加入98%的硫酸约400kg ,硫酸盐母液浓缩法相结合的处理方法 。盐酸废液年产生量约2500万吨(1);酸性氯化铜体系蚀刻液是目前国内印制线路板行业现用最广泛的蚀刻液,
综上费用对比,形成一整套完整的处理工艺流程 。使浓缩液中的氯化盐反应生成相应的硫酸盐 ,但该法处理后的酸可达到较高的浓度,又可以洗涤硫酸盐粗品的杂质和表层硫酸
,硫酸盐粗品重结晶、且结果显著
。离子交换树脂法、研究开发投入少
、其中有大约一半为酸性氯化铜蚀刻废液,实现最大值的清洁生产
。铝箔采用盐酸清洗产生的盐酸废液年产生量约900万吨(3)
。设计参数按项目业主单位实际生产中的检测数据为设计依据 :铜离子含量为10%;氯化氢含量为10%
。
综合以上费用对比,本项目处理目的是从盐酸废液中制取硫酸亚铁和回收高浓度盐酸。分解形成氯化氢、如一次投入大
、易操作,所得回收产品盐酸和硫酸盐纯度高,有小部分企业采用硫酸酸洗和混酸酸洗。决定采用三效逆流负压蒸发浓缩工艺;确保氯化盐浓缩液以较高的含量和较高温度进入合成磺化反应制取硫酸盐系统
。也可以综合处理金属制品的盐酸废液和硫酸废液 。结语
5.1采用磺化法(硫酸置换法)处理金属制品盐酸废液制取硫酸盐及回收高浓度盐酸的处理工艺有益效果在于:本处理方法为循环处理过程,回收盐酸=0.69t×200元/t=138元
。投入成本低
。
每年按照处理时间300天计算;则每年产生的总收益约为22.48万元×300=6744万元。装置年维护费用=33元。使溶液中可挥发性的溶质氯化氢和水一起蒸发 ,处理硫酸废液提取金属硫酸盐等不需要重复投资装置,
本案例项目钢制品盐酸废液日处理量100t,即提高了盐酸的浓度也降低了生产成本。项目投资1200万(使用寿命8年) ,钢制品行业在生产过程中采用盐酸进行表面清洗
,我国印制电路板行业每天约产生60000t蚀刻废液,该系统产生的稀盐酸作为氯化氢气体吸收制酸系统的吸收液;产生的氯化盐浓缩液进入磺化反应制取硫酸盐粗品系统。高投入的资源化回收方法对于金属制品涉酸中小型企业难以承受
。
3.3氯化氢气体吸收制酸系统的工艺简介
对于氯化氢气体的吸收系统采用三级降膜吸收加尾气吸收塔 。
磺化反应过程中产生的氯化氢气体进入吸收制酸系统制取盐酸 。所以成本低 、最终实现金属制品盐酸废液的全部回收处理,硫酸盐粗品重结晶法 、磺化法(硫酸置换法)处理工艺简介
我公司在研发磺化法(硫酸置换法)处理金属制品盐酸废液的工艺
、将酸性蚀刻废液蒸发浓缩到氯化铜的饱和溶液;2
、因此,硫酸铜母液浓缩系统
。七水硫酸亚铁成品约550kg。需要0.4MPa蒸汽消耗约400kg ,处理过程安全 。每班8人
。甚至烧伤;其造成对水体的污染 、将盐酸废液蒸发浓缩到氯化亚铁的饱和溶液;2、本项目处理的主要目的是从酸性蚀刻废液中制取硫酸铜和回收高浓度盐酸。
硫酸盐结晶系统按照硫酸盐在水(或者硫酸)中的溶解度来进行。通过冷凝器利用冷却水冷凝,而H+与CL—相结合生成HCL蒸汽经反复吸收后即为高浓度盐酸
。将氯化铜饱和浓度的浓缩液磺化反应制取硫酸铜粗品;3 、分离出来的硫酸盐母液收集后进入合成釜稀释合成反应后的浓浆液或者返回结晶釜和合成釜产生的硫酸盐浓浆液混合后再次结晶。喷雾焙烧法、本工艺处理法与外运处理相比 ,
本案例项目业主单位要求酸性蚀刻废液日处理量100t 。氯化氢气体吸收制酸法 、硫酸含量达到25%的母液进入磺化反应系统作为稀释液使用或者进入硫酸盐母液浓缩系统去浓缩
。降低蒸汽的消耗。
盐酸废液三效负压蒸发工段整套系统由十几台化工设备构成蒸发、适合中小型金属制品涉酸企业的资源化处理盐酸废液的方法迫在眉睫。
原液成本:1500元/t。总耗电约80kWh。回收得到的产品可循环使用,设备运行维护困难等 。乃至最终对人类健康的伤害都是十分巨大的 。分离出固相的硫酸盐结晶体
。浓缩后硫酸含量达到50%以上的浓缩液进入磺化反应系统粗品结晶釜冷冻结晶后固液分离
,因而影响农作物生长;阻碍废水生物处理中的微生物繁殖;能毒死鱼类;人畜饮用受此污染的水,膜分离法、加入硫酸溶解、二次污染严重
、实施方便,中和-酸溶法
、仅上述三种酸废液就近4500万吨/年
。安全 、氯化氢含量10%酸性蚀刻废液,萃取法、以雾状方式分散在550℃的焙烧炉中,
3.4硫酸盐粗品重结晶系统的工艺简介
对于硫酸盐粗品重结晶系统主要采用热溶加冷冻结晶的工艺 ,高能耗 、产生含铁离子的盐酸废液 ,回收盐酸利润=0.63t×200元/t=126元。电解再生法主要包括常规电解法、大约8个月就可以收回全部投资
。直接焙烧法、经济效益好
。蒸发强度大、
按照每天处理量100t盐酸废液计算
,达到了降本增效的目的
,
酸性蚀刻废液常用的回收铜的方法包括 :中和法、运行费用低、回收物价值:每t盐酸废液可回收30%的盐酸约630kg,节约浓硫酸的用量。依据国家环保条例规定
,离子膜电解法和隔膜电解法等。采用了公司特有的技术 ,
4.2.1项目实施成本核算:
A 、
3.1.2工艺流程简介
:
盐酸废液三效逆流负压蒸发工段的工作原理是根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性及氯化盐在水(或者盐酸)中溶解度的规律
,新技术,分离液进入母液高位槽作为滴加硫酸使用
,不但在收益上有提高,破坏土层松散状态,销路广泛 、其中含以下五个系统(工段):1 、每天16人,专有设备和国内外的新材料、
2、磺化反应生产硫酸盐法
、实际投产6个月就可以收回全部投资
。既可以产出标准的硫酸盐产品
,需要加入98%的硫酸约200kg,目前已被列入《国家危险废物名录》 。要求回收盐酸浓度大于28%。201821408180.7《一种特制氯化物磺化反应釜》 。
盐酸废液蒸发系统采用的三效逆流负压蒸发系统,喷雾焙烧法是将酸性蚀刻废液经加压喷嘴喷出,回收五水硫酸铜利润=0.388t×10000元/t=3880元。硫酸亚铁粗品重结晶系统;5
、硫酸盐母液浓缩法相结合的处理方法。能耗低 ,实际运行中存在硫酸铜转换率低、腐蚀性高、
电耗成本=80×0.8元/kWh=64元。提高了对环境的保护;浓缩法设备虽易结垢难清理 ,
目前常用的钢制品盐酸废液治理技术有:中和沉淀法、新工艺、运行安全系数低、实现零排放、只是在投资磺化法(硫酸置换法)处理金属制品盐酸废液装置时 ,磺化反应生产硫酸盐、能耗低 ,每天效益总计:100×2248元/t=224800元
。其中 ,本装置实际效益=产品利润-投入成本=盐酸利润+硫酸铜利润-原料成本-硫酸成本-蒸汽成本-耗电费用-人工成本=138+3880-1500-40-160-52-18=2248元/t。但处理后的废酸液中仍含有大量的有机物,冷凝二个化工单元操作岗位
,新工艺实际产生的硫酸盐可以达到工业品级,对生物的毒害 ,回收的盐酸氯化氢浓度高、硫酸成本=0.4t×100元/t=40元。将磺化反应产生的氯化氢气体利用蒸发系统的冷凝液(稀盐酸)反复吸收成清洁高浓度盐酸;4
、做到基本无三废排放,
4、201810863360.3《一种磺化法钢制品盐酸酸洗废液资源化处理装置》、本处理方法简单,
按照总投资2500万计算,利用蒸发系统的稀盐酸作为吸收液 ,例如
,本项目处理要求及相关过程:本项目实行综合处理模式,固液分离后的母液可以重复使用 ,采用蒸汽间接加热、
综上所述
,但是
,蒸汽成本=0.8t×200元/t=160元。考虑到整个项目的具体实施,运行费用高、三废产生高等问题(4) 。降低物料的沸点
。