本发明专利技术涉及一种中和水再生的方法及循环利用系统，所述中和水中硝酸根离子浓度a的取值范围为50g/L≤a≤350g/L，所述钙离子浓度b满足：b1＝k1*a+c1，0.15≤k1≤0.18，5g/L≤c1≤20g/L；且所述中和水的3≤pH≤10；所述中和水再生的方法为：首先向所述的中和水中加入适量硫酸或硫酸盐，反应至钙离子浓度1g/L≤b2≤20g/L时，过滤得到硫酸钙沉淀和再生液A；向再生液A中继续加入适量氢氟酸，反应得到氟化钙沉淀物和能够作为不锈钢酸洗钝化液的再生液B；所述再生液B由硝酸、氢氟酸和硫酸混合组成。本发明专利技术为企业处理污染物的同时更创造了一定的经济效益，最终实现了中和水的高效处理及资源化利用。源化利用。
【技术实现步骤摘要】
一种中和水再生的方法及循环利用系统
[0001]本专利技术涉及不锈钢酸洗废水处理
，具体涉及一种含氮中和水再生的方法及循环利用系统。
技术介绍
[0002]不锈钢具有强度高、耐蚀性强、耐热性好等优点，广泛应用于石化、电子等领域。但是在生产不锈钢的过程中酸洗产生的废酸、废气和废水，是亟需解决的问题。通常废酸和废水会采取集中排放、统一处理的方法，或另建处理场，将废酸和废水外包给有资质、有能力的环保企业处理。现有技术中，常见处理方法为加石灰调节pH以对铁、镍、铬等金属进行有效沉淀，但对于中和后的废水，即中和水，如若外排则需要处理达标；此外中和水中含有高浓度的硝酸钙，不仅无法直接排放，而且由于浓缩后的硝酸钙溶液为易爆危险废弃物等原因，其处理难度亦较大。增加相关企业运营成本的同时，也会导致一定程度的资源浪费。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种中和水再生的方法以及中和水循环利用系统。
[0004]本专利技术的一种中和水再生的方法，所述中和水中硝酸根离子浓度a的取值范围为50g/L≤a≤350g/L，所述钙离子浓度b1满足：b1＝k1*a+c1，0.15≤k1≤0.18，5g/L≤c1≤20g/L；且所述中和水的3≤pH≤10；本专利技术对待处理的中和水的要求较低，不需要严格要求中和水的pH值为现有技术中的9～10。基于本专利技术所述的中和水再生方法，对于3≤pH≤10的中和水，均可实现再生循环利用，效果良好，处理成本更低。
[0005]所述中和水再生的方法为：首先向所述的中和水中加入适量硫酸或硫酸盐，反应至钙离子浓度1g/L≤b2≤20g/L时，过滤得到硫酸钙沉淀和再生液A；向再生液A中继续加入适量氢氟酸，反应得到氟化钙沉淀物和能够作为不锈钢酸洗钝化液的再生液B；此步骤中钙离子浓度b2需适宜，若钙离子浓度b2高于20g/L，则硫酸根离子过少，后续步骤中需要加入大量的氢氟酸；而当此步骤中钙离子浓度b2低于1g/L时，会需要大量过量的硫酸根离子，进而影响整个中和水再生循环过程中和泥的量，因此，此步骤中钙离子浓度b2过高或过低，均会导致整个处理成本的增大。
[0006]所述再生液B由硝酸、氢氟酸和硫酸混合组成。
[0007]进一步，本专利技术的中和水再生的方法，所述再生液B中含硝酸根离子浓度为50
‑
350g/L，硫酸根离子浓度为5
‑
30g/L，氟离子浓度为3
‑
30g/L。所述再生液B中三种酸根离子的比例需适宜，若硝酸根离子与氟离子浓度过高，则因硝酸与氢氟酸易挥发的自身特性，整个工艺中需要补充的硝酸与氢氟酸的量会增大；而硝酸根离子浓度过低，又会影响用再生液B对不锈钢进行酸洗钝化时的效果。
[0008]进一步，本专利技术的中和水再生的方法，具体包括如下步骤：
[0009](1)采用ICP和离子色谱分别对中和水中的钙离子及硝酸根离子进行检测分析，使
满足权利要求1中所述的对应关系；
[0010](2)取一定量步骤(1)中的中和水加入反应釜中，并进行搅拌；可以通过曝气处理或以10r/min～30r/min的搅拌速率进行搅拌；
[0011](3)向步骤(2)中的反应釜中加入适量硫酸或硫酸盐溶液，并进行搅拌，搅拌后得混合液A，所述硫酸或硫酸盐溶液中硫酸根离子的浓度范围为n1，
[0012]且满足n1＝24*k2*b1+c2，其中0.85≤k2≤0.9；且5g/L≤c2≤100g/L；
[0013](4)将步骤(3)得到的混合液A进行自沉淀，并进行分离得到硫酸钙沉淀和再生液A；
[0014](5)向步骤(4)得到的再生液A中继续加入适量氢氟酸，并进行搅拌，搅拌后得混合液B，所述氢氟酸的氟离子浓度范围为n2，且满足n2＝20*b2+c3，其中10g/L≤c3≤30g/L；
[0015](6)将步骤(5)得到的混合液B进行自沉淀后分离，得到氟化钙沉淀和能够作为不锈钢酸洗钝化液的再生液B；
[0016](7)对步骤(4)和步骤(6)得到的硫酸钙沉淀以及氟化钙沉淀分别进行恒重处理。
[0017]进一步，本专利技术的中和水再生的方法，所述步骤(3)中的硫酸盐溶液为硫酸铜，硫酸亚铁，硫酸铁，硫酸铬、硫酸镍以及硫酸锰溶液中的一种或多种。
[0018]进一步，本专利技术的中和水再生的方法，所述步骤(5)混合液B中钙离子浓度范围b3≤1g/L，进一步，混合液B中钙离子浓度范围b3≤0.5g/L。
[0019]本专利技术的一种中和水再生循环系统，由上述任一所述的中和水再生的方法对应的中和水再生过程、再生液B循环利用过程和废液处理过程三个环节组成。
[0020]进一步，所述再生液B循环利用过程为不锈钢酸洗钝化过程；将常规的先酸洗再钝化工艺简化成一步，操作简便，且酸洗钝化效果良好，在适当的工艺参数下，均能得到符合要求的不锈钢最终品。
[0021]进一步，所述酸洗钝化处理的温度为30～70℃；处理时间为80～180秒；
[0022]进一步，所述废液处理过程为酸碱中和过程，反应完成后得到任一如上所述的中和水。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术所述的中和水的再生方法可以有效对各类中和水中硝酸钙危废物进行处理，能够实现中和水处理过程中废水的0排放，不仅改善了不锈钢生产制造等行业中高氮废水的排放情况，生态环保，而且可以对沉淀分离得到的硫酸钙、氟化钙进行资源化利用，例如产生的氟化钙可以继续深加工或直接作为建材使用；同时再生液也能够继续回用至酸洗钝化工艺，即本专利技术所述的方法得到的再生液由硝酸、氢氟酸和硫酸混合组成，可以使得不锈钢的酸洗钝化过程一体化，相比先酸洗再钝化的过程更加简单经济。本专利技术为企业处理污染物的同时更创造了一定的经济效益：相比传统的自行或委托有资质公司处理达标后外排的方式，不仅可以省去这部分处理费用，而且扣除购买硫酸与氢氟酸的费用，每回收1吨的中和水能产生500～1000元的盈利。此外，当不锈钢等需要酸洗的企业采用本专利技术所述方法自行回收处理中和水时，更是能将得到的再生液继续回用至酸洗钝化环节，从而节约了中和水处理费与购买酸洗液相应的费用。因此，本专利技术所述方法成功实现了中和水的高效处理及资源化利用。
具体实施方式
[0025]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0026]表1实施例1～5、对比例1、对比例2所述中和水中离子浓度分析
[0027][0028]实施例1：
[0029]本专利技术的一种中和水再生的方法，包括以下步骤：
[0030](1)采用ICP和离子色谱分别对中和水中的钙离子及硝酸根离子进行检测分析，如表1中所示，中和水中硝酸根离子浓度a为50.6g/L，所述钙离子浓度b1为19.5g/L；且所述中和水的pH为10.5；
[0031](2)取9L步骤(1)中的中和水加入反应釜中，打开调速电机并以15r/min的搅拌速率进行搅拌本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种中和水再生的方法，其特征在于，所述中和水中硝酸根离子浓度a的取值范围为50g/L≤a≤350g/L，所述钙离子浓度b1满足：b1＝k1*a+c1，0.15≤k1≤0.18，5g/L≤c1≤20g/L；且所述中和水的3≤pH≤10；所述中和水再生的方法为：首先向所述的中和水中加入适量硫酸或硫酸盐，反应至钙离子浓度1g/L≤b2≤20g/L时，过滤得到硫酸钙沉淀和再生液A；向再生液A中继续加入适量氢氟酸，反应得到氟化钙沉淀物和能够作为不锈钢酸洗钝化液的再生液B；所述再生液B由硝酸、氢氟酸和硫酸混合组成。2.根据权利要求1所述的中和水再生的方法，其特征在于，所述再生液B中含硝酸根离子浓度为50
‑
350g/L，硫酸根离子浓度为5
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30g/L，氟离子浓度为3
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30g/L。3.根据权利要求2所述的中和水再生的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：(1)采用ICP和离子色谱分别对中和水中的钙离子及硝酸根离子进行检测分析，使满足权利要求1中所述的对应关系；(2)取一定量步骤(1)中的中和水加入反应釜中，并搅拌；(3)向步骤(2)中的反应釜中加入适量硫酸或硫酸盐溶液，并进行搅拌，搅拌后得混合液A，所述硫酸或硫酸盐溶液中硫酸根离子的浓度范围为n1，且满足n1＝24*k2*b1+c2，其中0.85≤k2≤0.9；且5g/L≤c2≤100g/L；(4)将步骤(3)得到的混合液A进行自沉淀，并进行分离得到硫酸钙沉淀和再...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱心冰，尚广浩，
申请(专利权)人：长葛市金汇再生金属研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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