一种含铬废酸清洁再生方法技术

本发明专利技术涉及一种含铬废酸清洁再生方法，所述含铬废酸清洁再生方法包括以下步骤：(1)混合含铬废酸和添加剂，使氧化还原电位≤250mV；(2)将步骤(1)得到的混合溶液进行水解反应；(3)将步骤(2)得到的产物进行固液分离，得到再生硫酸与碱式硫酸铬。所述方法高效处理含铬废酸的同时简化了工艺流程，降低了治理成本，实现了酸液的再生循环和金属沉淀物的再利用，消除了废渣和废液的排放污染。除了废渣和废液的排放污染。

【技术实现步骤摘要】
一种含铬废酸清洁再生方法


[0001]本专利技术属于环保
，涉及一种废酸的清洁再生方法，尤其涉及一种含铬废酸清洁再生方法。

技术介绍

[0002]金属铬及其化合物由于其优异的物理化学性能，被广泛的应用于电镀、制革、化工、颜料、冶金、耐火材料等行业。例如金属铬以铁合金(如铬铁)形式用于不锈钢及各种合金钢的生产过程；氧化铬用作耐光、耐热的涂料，也用作玻璃、陶瓷的着色剂，化学合成的催化剂等；镀铬和渗铬可使钢铁和铜、铝等金属形成抗腐蚀的表层，并且光亮美观，被大量应用于家具、汽车、建筑等工业。此外，铬矿石还大量用于制作耐火材料。在金属铬及其化合物的生产及使用过程中通常会用到大量的硫酸等酸性溶液，随之必然会产生大量的含铬废液，其中就包括大量的含铬废酸。例如还原红生产过程需要在强酸条件下用六价铬氧化才能保证其色度，据统计每生产一吨还原红将产生十吨含铬废酸；不锈钢轧制过程中需要大量的无机酸洗涤进行表面处理，酸洗过程中部分铁以及不锈钢中的少量元素如镍、铬、锰也部分溶解进入酸洗液中等，当金属元素积累达到一定浓度时，酸洗液将失去洗涤效果，产生大量含铬的洗涤废酸。铬元素被美国环保署(USEPA)列为最具毒性的污染物之一，因此必须对含铬废酸进行处理。
[0003]目前，工业上对于含铬废酸液通常先将六价铬还原为三价后，再加入碱进行中和处理，生成氢氧化铬再加以回收。此过程消耗大量的碱，同时产生大量的含盐废水，需进行二次处理，处理成本高，环境污染严重。
[0004]CN102101732A公开了一种从含铬废酸中回收硫酸肼和氢氧化铬的方法，所述方法向废酸液中加入水合肼，将六价铬还原为三价铬，并生成难溶的硫酸肼沉淀和硫酸铬溶液，再向硫酸铬溶液中加碱生成氢氧化铬沉淀。该方法虽然实现了硫酸肼和氢氧化铬的回收，但工艺复杂，成本高，同时产生大量的中和废水，未实现废硫酸的再生。
[0005]CN108149237A公开了一种去除含铬钝化废液中六价铬的方法，所述方法提供了一种新的去除含铬钝化废液中六价铬的试剂，其组分和体积配比为：氯化钡5-20％，表面活性剂OP-101-5％，余量为水。所述试剂可以快速将有机含铬钝化废液中六价铬处理为铬酸钡沉淀，所述方法在一定程度上消除了含铬废液对于环境与操作者职业健康的危害，但除去铬酸钡沉淀的废液仍需进一步处理，易造成二次污染。
[0006]CN109052711A公开了一种钢铁工业含铬废水的无害化及资源化利用方法，所述方法通过在含铬废水中加入轧钢系统酸洗废液，利用酸洗废液提供的酸性环境和其中的Fe
2+
将含铬废水中的Cr
6+
还原为Cr
3+
，再向还原后的废水中加入碱进行中和，使Cr
3+
生成Cr(OH)3沉淀，固液分离后对含铬污泥再利用，从而实现含铬废水达标排放的同时，实现了废水中铬元素的资源化利用。然而所述方法需要消耗大量的碱，且二次处理含铬污泥的工艺较为复杂，导致治理成本较高。
[0007]CN108950581A公开了一种不锈钢混合酸洗废酸再生方法，所述方法在不锈钢混合
酸洗废酸中加入氧化剂来调整废酸体系的氧化还原电位，然后将所得混合液在加热、加压条件下进行反应，对反应后形成的浆料进行固液分离，得到再生的酸溶液。所述方法通过高温水解除去废酸中的金属离子，再生得到的酸液直接返回不锈钢洗涤工序，而金属沉淀物为无毒无害的稳定氧化物，实现了零排放清洁处理工艺。然而所述方法主要针对废酸中的铁离子，而对于铬离子的回收效率并不高，且固液分离后所得金属沉淀物无法直接再利用，一定程度上造成了工艺的复杂化。
[0008]目前有研究报道采用扩散渗析法从含铬废酸中分离硫酸和六价Cr离子，通过实验研究确定了合适的膜材料和工艺条件，这种方法能回收洗涤废液中的酸和金属，流程短，但设备复杂，膜寿命有限，工艺控制困难，回收的酸不能直接循环利用，并没有解决废渣和废液排放问题。
[0009]由此可见，如何高效处理含铬废酸的同时简化工艺流程，降低治理成本，实现酸液的再生循环和金属沉淀物的再利用，消除废渣和废液的排放污染，成为了目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种含铬废酸清洁再生方法，所述方法高效处理含铬废酸的同时简化了工艺流程，降低了治理成本，实现了酸液的再生循环和金属沉淀物的再利用，消除了废渣和废液的排放污染，实现了零排放的含铬废酸清洁处理。
[0011]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]本专利技术提供一种含铬废酸清洁再生方法，所述含铬废酸清洁再生方法包括以下步骤：
[0013](1)混合含铬废酸和添加剂，使氧化还原电位≤250mV；
[0014](2)将步骤(1)得到的混合溶液进行水解反应；
[0015](3)将步骤(2)得到的产物进行固液分离，得到再生硫酸与碱式硫酸铬。
[0016]本专利技术中，步骤(1)所述含铬废酸中的铬离子主要以六价铬的价态存在，通过混合添加剂，控制溶液的氧化还原电位≤250mV，例如可以是0mV、25mV、50mV、75mV、100mV、125mV、150mV、175mV、200mV、225mV或250mV，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；本专利技术通过控制溶液的氧化还原电位，可将六价铬转化为三价铬，便于后续经过水解反应使得铬离子最终以碱式硫酸铬沉淀的形式从溶液中脱除。
[0017]优选地，步骤(1)所述混合为滴加和/或搅拌，进一步优选为搅拌。
[0018]本专利技术中，所述搅拌在充分混合含铬废酸和添加剂的同时可缩短混合时间，节省废酸治理成本。
[0019]优选地，所述搅拌的频率为50-500rpm，例如可以是50rpm、100rpm、150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm或500rpm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，所述搅拌的时间为1-30min，例如可以是1min、5min、10min、15min、20min、25min或30min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，步骤(1)所述含铬废酸中H
+
浓度为1-10mol/L，例如可以是1mol/L、2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L、6mol/L、7mol/L、8mol/L、9mol/L或10mol/L，但并不仅限于所列
举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(1)所述含铬废酸中的酸物质包括硫酸。
[0023]优选地，所述含铬废酸中还包括盐酸、硝酸、草酸或柠檬酸中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括盐酸与硝酸的组合，硝酸与草酸的组合，草酸与柠檬酸的组合，盐酸、硝酸与草酸的组合，硝酸、草酸与柠檬酸的组合，或盐酸、硝酸、草酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含铬废酸清洁再生方法，其特征在于，所述含铬废酸清洁再生方法包括以下步骤：(1)混合含铬废酸和添加剂，使氧化还原电位≤250mV；(2)将步骤(1)得到的混合溶液进行水解反应；(3)将步骤(2)得到的产物进行固液分离，得到再生硫酸与碱式硫酸铬。2.根据权利要求1所述的含铬废酸清洁再生方法，其特征在于，步骤(1)所述混合为滴加和/或搅拌，进一步优选为搅拌；优选地，所述搅拌的频率为50-500rpm；优选地，所述搅拌的时间为1-30min。3.根据权利要求1或2所述的含铬废酸清洁再生方法，其特征在于，步骤(1)所述含铬废酸中H
+
浓度为1-10mol/L。4.根据权利要求1-3任一项所述的含铬废酸清洁再生方法，其特征在于，步骤(1)所述含铬废酸中的酸物质包括硫酸；优选地，所述含铬废酸中还包括盐酸、硝酸、草酸或柠檬酸中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述含铬废酸中硫酸的浓度为0.5-5mol/L。5.根据权利要求1-4任一项所述的含铬废酸清洁再生方法，其特征在于，步骤(1)所述含铬废酸中金属离子的总浓度为35-115g/L。6.根据权利要求5所述的含铬废酸清洁再生方法，其特征在于，步骤(1)所述含铬废酸中的金属离子包括铬离子，还包括镍离子、锰离子、铁离子或铜离子中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述含铬废酸中铬离子的浓度为30-100g/L。7.根据权利要求1-6任一项所述的含铬废酸清洁再生方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐涛，张健，尚广浩，朱兆武，王丽娜，
申请(专利权)人：河南鑫金汇不锈钢产业有限公司，
类型：发明
国别省市：