一種減壓低溫催化分餾處理酸洗廢水及副產品回收工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境保護技術領域，涉及含鹽酸、含金屬鹽廢水的終端處理與處置，及廢棄物的資源化。
【背景技術】
[0002]工業上常用強酸性溶液對金屬表面進行清洗，一方面是為了改變金屬表面結構，利于后續的加工處理，另一方面是為了清洗掉金屬表面的銹蝕氧化物，使金屬表面光潔，避免進一步銹蝕；當酸洗液使用一定次數后酸度降低，金屬離子濃度升高，降低了酸洗效率，需要更換酸洗液，生產過程中產生廢液量大，不及時處理會對周邊環境造成嚴重污染，廢液中含有大量鹽酸和金屬鹽，是化工行業的重要原料，在處理酸洗廢水的同時回收鹽酸和金屬鹽，產生高效附加值是水處理行業關注的一個焦點，引起了許多專家的高度重視。
[0003]國內大多數企業采用中和的方法來處理酸洗廢水，隨著pH值升高，鹽酸得以中和，金屬離子與氫氧根結合生成沉淀，經過固液分離，清水達標排放，這種方法簡單易行，效果明顯，被許多排污企業所接受，但是，處理過程中鹽酸和金屬鹽全部作為廢棄物被處置掉，造成了大量物料的浪費，并且，中和鹽酸需要相應物質的量的氫氧根作為中和劑，需要消耗大量的堿性物質，耗費巨大，處理成本高，造成物料的二次浪費，違背了節能減排、綠色環保的環保政策，在環境工程工藝選擇中是不足取的。
[0004]目前，對于廢鹽酸的回收利用國內外有:高溫焙燒法、變壓破沸法、電滲析法、樹脂阻滯法等。
[0005]1、高溫焙燒法:在高溫條件下氧化分解亞鐵鹽，同時蒸發水分，回收氧化鐵和再生鹽酸的方法，這種方法鹽酸回收徹底，不排放廢棄物，適合于大規模處理廢酸液，投資大，運行成本高，管理要求嚴格，僅限于大型企業使用；
[0006]2、變壓破沸法:根據不同壓力打破廢鹽酸溶液的共沸平衡，達到濃縮再生酸的目的，這種方法可以提高再生酸濃度，但是在高壓階段，需要高溫才能夠使水與氯化氫分離出來，運行能耗大。
[0007]3、電滲析法:使廢酸進入擴散滲析器，利用離子交換膜的選擇透過性和分子篩作用，使游離酸不斷由廢酸相進入水相，從而得到回收，殘夜進入電解槽，在電場的作用下使鐵離子還原為純鐵，氯離子與氫離子重新結合為鹽酸；這種方法設備簡單，回收率高，但電能損耗大；
[0008]4、樹脂阻滯法:利用樹脂對鹽酸阻滯的特性，將鹽酸阻滯在樹脂表面，金屬離子透過樹脂孔隙隨廢液流出，達到再生酸與金屬鹽的分離，這種方法運行成本低，但是，處理量小，再生酸濃度低，單位投資成本高，不適合大規模處理用，并且金屬鹽不能得到回收。
【發明內容】
[0009]本發明的主要目的在于克服現有技術缺陷，針對酸洗企業提供一種投資和處理成本低，能夠使廢酸和金屬鹽資源化利用的工藝，不僅可以解決酸洗廢水處理與處置問題，還可以產生巨大的經濟和社會效益。
[0010]本發明是在低溫低壓的狀態下添加催化劑，將氯化氫與廢液分離，達到再生酸的回收和濃縮的目的，氯化氫在低濃度的情況下與水形成恒沸物，根據在不同的壓力下，恒沸點不同的特點，在低壓狀態下添加多效催化劑，打破氯化氫與水的恒沸平衡的同時，降低氯化氫與水之間水合鍵的結合強度，破壞水合作用，兩分子之間形成裂隙，低壓狀態下，廢液低溫加熱至沸騰，加劇分子布朗運動，由于布朗運動是無規則的分子運動，運動過程中分子之間的碰撞和摩擦加劇水合鍵的斷裂，促進氯化氫溢出，達到氣水分離的目的。
[0011]本發明所述的一種減壓低溫催化分餾處理酸洗廢水及副產品回收工藝，其步驟為:
[0012]a.備料，酸洗廢水經初步過濾去除大于30微米的顆粒物，與復合型多效催化劑在混合設備中充分混勻；
[0013]b.分餾，混合液由耐酸泵打入低壓分餾裝置，在80攝氏度，30kpa環境下分離酸液，再生酸液濃度達30%以上；
[0014]c.分離金屬鹽，殘液從分餾器底部進入金屬鹽分離裝置，調節殘液pH在7?8，金屬鹽析出沉降，由轉動永磁磁盤吸附，分離出金屬鹽；
[0015]d.固液分離，含水率高的金屬鹽進入固液分離裝置，脫去水分；
[0016]e.催化劑濃縮，分離出金屬鹽的殘液進入催化劑濃縮裝置，在80攝氏度，30kpa環境下濃縮催化劑，回流至反應前端繼續參與反應。
[0017]f.對步驟b產生的再生酸和步驟d產生的金屬鹽，可作為化工原料回收利用。
[0018]步驟a所述的復合型多效催化劑成分為次氯酸鈣和氯型強堿型陰離子分子篩。
[0019]步驟b所述的加熱溫度80攝氏度為經換熱器加熱進入低壓分餾裝置的溫度，低壓分餾器內部絕對壓力為30kpa，采用強制循環換熱噴灑式進料的方式，換熱器內部壓力為I大氣壓。
[0020]步驟c所述的金屬鹽析出的pH范圍控制在7?8，析出固體為黑色四氧化三鐵。
[0021]步驟e所述的催化劑濃縮裝置內部絕對壓力不大于30kp，內部加熱，加熱溫度不大于80攝氏度，濃縮濃度為60%。
[0022]步驟f所述的再生酸的濃度為30%，金屬鹽為四氧化三鐵，含量不低于62 %。
[0023]步驟f所述的再生酸和金屬鹽作為化工原料回收利用，工藝終端不向環境排放廢棄物，產生的水分一部分用于吸收再生酸，一部分工藝內部循環使用，整個工藝為循環封閉式。
[0024]本發明提出的減壓低溫催化分餾處理酸洗廢水及副產品回收工藝，針對目前酸洗廢水產生量大，處理成本高等問題，提出了減壓、低溫和催化相結合的處理方法，提供一種先進的廢酸濃縮回收和金屬鹽回收利用工藝，整個工藝清潔環保，廢棄物利用率高，不向環境排放廢氣物，提高了廢棄物的附加值，變廢為寶，有效遏制資源浪費和環境污染。本發明首先是將多效催化劑與酸洗廢液充分混勻打入低壓分餾器，混合液從低壓分餾器底部由耐酸泵打入高效換熱器加熱，加熱后的混合液從高效換熱器頂部噴入低壓分餾器，氣體從高效蒸發器上口在真空泵抽吸作用下，進入冷凝換熱器由吸收設備將氯化氫氣體吸收，剩余殘夜落入高效蒸發器底部回流加熱分離，冷凝器前端安裝PH在線監測儀，當pH值顯示5?6時殘液從低壓分餾器底部由渣漿泵抽入金屬鹽分離器，調節殘液pH值為7?8，至黑色沉淀量不再增加，利用永磁磁盤將鐵鹽吸附在永磁磁盤上，與催化劑分離，剩余液體進入多效催化劑濃縮器，利用低壓閃蒸法將多效