不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺制造技术

本发明专利技术适用于钢铁及金属、机械加工领域，提供一种不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺，具体包括石灰中和步骤和强碱中和步骤。本发明专利技术通过分级中和沉淀，不同阶段投加不同的中和剂，可以实现分别回收硫酸钙以及其它金属氢氧化物，回收的纯度较高的金属氢氧化物具有较高的利用价值，可回用于钢铁企业作为冶炼原料使用，与全部采用石灰作为中和剂相比，具有回收物利用价值高的特点。

【技术实现步骤摘要】
不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺
本专利技术属于钢铁及金属、机械加工领域，尤其涉及一种不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺。
技术介绍
钢钢铁企业或不锈钢加工企业，往往采用硫酸，或者采用硫酸、硝酸、氢氟酸的混合液，对不锈钢(铬和铬镍金)、特种用途合金(例如镍基合金)或特种金属(例如，钛、锆)板材棒材等表面进行酸洗，以去除金属表面的氧化铁皮，满足金属材料加工的要求。废液中含有大量的游离H2SO4、少量的HN03、HF以及Fe，Ti，Ni, Cr，Zr等金属阳离子。这些废液通常采用石灰一步中和沉淀法进行废液中和、沉淀处理，处理后产生大量的含有硫酸钙、金属氢氧化物的混合污泥，这些污泥其价值极低，一般用于填埋，会对环境造成一定的危害。这种硫酸酸洗废液中含有大量的金属元素，特别是含有镍、铬、钛等金属元属，具有极高的价值。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺，该工艺通过分级中和沉淀，可以分别回收硫酸钙以及其它金属氢氧化物，工艺投资成本低、运行费用低，无环境污染。 所述不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺，包括下述步骤: 石灰中和步骤，将不锈钢硫酸酸洗废液排入反应池，投加氢氧化钙或氧化钙反应，生成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液，排入沉淀池沉淀后取上清液，沉淀污泥经泵提升进入压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收； 强碱中和步骤，将所述石灰中和步骤中得到的上清液排入反应池，投加氢氧化钠并搅拌，在反应得到的金属氢氧化物和水的混合废液中通入空气进行曝气，使二价铁氧化成三价铁，形成Fe (OH) 3和其它金属氢氧化物絮体，再投加助凝剂形成更大的絮体，得到凝絮混合液，并将所述凝絮混合液送入沉淀池，其上清液直接排放或送至废水处理站进一步处理，沉淀污泥经泵提升进入压滤机，得到含有大量金属氢氧化物的污泥，并予以回收用于金属冶炼。 进一步的，所述石灰中和步骤包括: 将不锈钢硫酸酸洗废液排入一号反应池，投加氢氧化钙或氧化钙并搅拌，将反应生成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液排入一号沉淀池，硫酸钙得以沉淀后取上清液，沉淀污泥经泵提升进入一号压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收； 将一号沉淀池中沉淀后的上清液送入二号反应池，投加氢氧化钙或氧化钙并搅拌，将反应生成的成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液排入二号沉淀池，硫酸钙和少量的金属氢氧化物得以沉淀后，沉淀污泥经泵提升进入二号压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收； 所述强碱中和步骤包括: 将二号沉淀池中沉淀后的上清液送入三号反应池，投加氢氧化钠并搅拌，将反应得到的金属氢氧化物和水的混合废液中通入空气进行曝气，使二价铁氧化成三价铁，形成Fe (OH) 3和其它金属氢氧化物絮体，再投加助凝剂形成更大的絮体，得到凝絮混合液； 将所述凝絮混合液送入三号沉淀池，其上清液直接排放或送至废水处理站进一步处理，沉淀污泥经泵提升进入三号压滤机，得到含有大量金属氢氧化物的污泥，并予以回收用于金属冶炼。 进一步的，第一次投入氢氧化钙或氧化钙时，控制一号反应池内pH值在I?3之间，第二次投入氢氧化钙或氧化钙时，控制二号反应池内pH值在5?6之间；所述强碱中和步骤中，投放氢氧化钠时，控制三号反应池内PH值在8?9之间；所述一号、二号、三号沉淀池的沉淀时间为3?5小时。 进一步的，所述石灰中和步骤包括: 将不锈钢硫酸酸洗废液排入一号反应池，投加氢氧化钙或氧化钙反应，生成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液，排入一号沉淀池沉淀后取上清液，沉淀污泥经泵提升进入一号压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收； 所述强碱中和步骤包括: 将一号沉淀池中沉淀后的上清液送入三号反应池，投加氢氧化钠并搅拌，将反应得到的金属氢氧化物和水的混合废液中通入空气进行曝气，使二价铁氧化成三价铁，形成Fe (OH) 3和其它金属氢氧化物絮体，再投加助凝剂形成更大的絮体，得到凝絮混合液； 将所述凝絮混合液送入三号沉淀池，其上清液直接排放或送至废水处理站进一步处理，沉淀污泥经泵提升进入三号压滤机，得到含有大量金属氢氧化物的污泥，并予以回收用于金属冶炼。 进一步的，在所述石灰中和步骤中，压滤机在卸泥前，采用高压水在线对沉淀污泥进行渗透清洗，以去除石膏中含有的残余酸、可溶性物质，得到纯度较高的含水石膏；清洗后的废水返回对应反应池或排到废水处理站进一步处理。 进一步的，在强碱中和步骤中，每升混合液中投加30?60mg的助凝剂。 本专利技术的有益效果是:本专利技术通过分级中和沉淀，不同阶段投加不同的中和剂，可以实现分别回收硫酸钙以及其它金属氢氧化物，回收的纯度较高的金属氢氧化物具有较高的利用价值，可回用于钢铁企业作为冶炼原料使用，与全部采用石灰作为中和剂相比，具有回收物利用价值高的特点。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例提供的不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收系统的结构图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。 实施例一: 图1示出了本专利技术实施例提供的不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺系统的结构，为了便于说明仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。 参照图1，本实施例提供了一种不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺工艺，包括下述步骤: S101、将不锈钢硫酸酸洗废液排入一号反应池1，投加氢氧化钙或氧化钙并搅拌，将反应生成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液排入一号沉淀池2，硫酸钙得以沉淀后取上清液，沉淀污泥经泵提升进入一号压滤机7压滤脱水，得到含水石膏并回收。 本步骤中，所述不锈钢硫酸酸洗废液为硫酸金属酸洗废液；或为硫酸、硝酸、氢氟酸混合的金属酸洗废液；或为硫酸、硝酸混合的金属酸洗废液；或为硫酸、氢氟酸混合的金属酸洗废液。不锈钢硫酸酸洗废液中，除了包含Fe外，也可以包括其它金属(特种用途合金，例如镍基合金)，或特种金属(例如，钛、锆)的硫酸酸洗废液。 本步骤将不锈钢硫酸酸洗废液排入一号反应池1，投加氢氧化钙或氧化钙并搅拌(pH值控制在1-3之间，优选为2)，反应式如下(反应方程式中金属离子以Me统一代替，假设Me离子为二价金属离子，在不同价金属的情况下，反应方程式可以相应改写): H2S04+Ca (OH) 2 = CaS04+2H20 2HN03+Ca (OH) 2 = Ca (NO3) 2+2H20 (如含有硝酸) 2HF+Ca (OH) 2 = CaF2+2H20 (如含有氢氟酸) MeS04+Ca (OH) 2 = CaS04+Me (OH) 2 在此pH值条件下，金属氢氧化物呈可溶性状态，而CaSO4则会以难溶物质沉淀析出。 然后将得到的混合液排入一号沉淀池2，沉淀时间约为3?5小时，硫酸钙得以沉淀，沉淀污泥经泵提升进入一号压滤机7压滤脱水，得到纯度较高的含水石膏，在含水石膏中也含有硫酸、硫酸金属化合物等，在卸泥前，采用高压水在线对污泥进行渗透清洗，以去除石膏中含有的酸等可溶性成份，清洗后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺，其特征在于，所述工艺包括下述步骤：石灰中和步骤，将不锈钢硫酸酸洗废液排入反应池，投加氢氧化钙或氧化钙反应，生成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液，排入沉淀池沉淀后取上清液，沉淀污泥经泵提升进入压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收；强碱中和步骤，将所述石灰中和步骤中得到的上清液排入反应池，投加氢氧化钠并搅拌，在反应得到的金属氢氧化物和水的混合废液中通入空气进行曝气，使二价铁氧化成三价铁，形成Fe(OH)3和其它金属氢氧化物絮体，再投加助凝剂形成更大的絮体，得到凝絮混合液，并将所述凝絮混合液送入沉淀池，其上清液直接排放或送至废水处理站进一步处理，沉淀污泥经泵提升进入压滤机，得到含有大量金属氢氧化物的污泥，并予以回收用于金属冶炼。

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺，其特征在于，所述工艺包括下述步骤: 石灰中和步骤，将不锈钢硫酸酸洗废液排入反应池，投加氢氧化钙或氧化钙反应，生成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液，排入沉淀池沉淀后取上清液，沉淀污泥经泵提升进入压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收； 强碱中和步骤，将所述石灰中和步骤中得到的上清液排入反应池，投加氢氧化钠并搅拌，在反应得到的金属氢氧化物和水的混合废液中通入空气进行曝气，使二价铁氧化成三价铁，形成Fe (OH)3和其它金属氢氧化物絮体，再投加助凝剂形成更大的絮体，得到凝絮混合液，并将所述凝絮混合液送入沉淀池，其上清液直接排放或送至废水处理站进一步处理，沉淀污泥经泵提升进入压滤机，得到含有大量金属氢氧化物的污泥，并予以回收用于金属冶炼。2.如权利要求1所述工艺，其特征在于: 所述石灰中和步骤包括: 将不锈钢硫酸酸洗废液排入一号反应池，投加氢氧化钙或氧化钙并搅拌，将反应生成硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液排入一号沉淀池，硫酸钙得以沉淀后取上清液，沉淀污泥经泵提升进入一号压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收； 将一号沉淀池中沉淀后的上清液送入二号反应池，投加氢氧化钙或氧化钙并搅拌，将反应生成的硫酸钙、少量金属氢氧化物和水的混合液排入二号沉淀池，硫酸钙和少量的金属氢氧化物得以沉淀后，沉淀污泥经泵提升进入二号压滤机压滤脱水，得到含水石膏并回收； 所述强碱中和步骤包括: 将二号沉淀池中沉淀后的上清液送入三号反应池，投加氢氧化钠并搅拌，将反应得到的金属氢氧化物和水的混合废液中通入空气进行曝气，使二价铁氧化成三价铁，形成Fe (OH)3和其它金属氢氧化物絮体，再投加助凝剂形成更大的絮体，得到凝絮混合液； 将所述凝絮混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金标，高俊峰，林清鹏，丁煜，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42