污酸中酸分离浓缩方法
【专利摘要】本发明公开了一种污酸中酸分离浓缩方法。本方法利用电渗析集成技术，选择合适的阴、阳离子膜可以将污酸中的酸实现分离并进一步浓缩，分离浓缩后的酸浓度达到8%以上可回收利用，分离完酸的污酸溶液酸度降低到pH值3.0以上。重金属离子不能通过选择膜而保留在分离酸后的污酸溶液中，便于后续的进一步处理。
【专利说明】污酸中酸分离浓缩方法【技术领域】[0001]本发明属于冶金化工环保领域，涉及一种污酸中酸分离浓缩的方法，即利用电渗析技术，采用合理的离子选择膜，可以实现污酸中酸和重金属离子的分离，浓缩后的酸可实现回收，低酸度含重金属废水便于后续的回收和处理。【背景技术】[0002]国内制酸的冶炼烟气主要来自铜、镍、铅、锌、黄金等金属的冶炼过程，冶炼烟气在制硫酸的过程中均使用了湿法净化工艺，在湿法除尘的空塔、填料塔、动力波以及电除雾过程中均会产生大量的酸性废水，即为污酸。污酸废水均为强酸性，污酸中硫酸浓度在2%-11% 之间，同时还含有铜、铅、汞、锑、锌、砷、镉、铟、镍、锡、锰、氟、氯等杂质；是目前冶炼厂酸性重金属离子废水的主要来源。由于污酸酸度和重金属含量均较高，不能不经处理就直接排放，否则造成严重的环境污染，而且其中的酸和有价重金属也白白损失。目前国内处理污酸废水的方法主要有中和法、硫化法一中和法、中和一铁盐共沉淀等方法，但都存在各自的缺陷，而且处理效果不理想。[0003]1、中和沉淀法[0004]在污酸中投加碱中和剂，使污酸中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除，特点是在去除重金属离子的同时能中和污酸及其混合液。通常采用碱石灰(CaO)、消石灰(Ca(0H)2)、飞灰(石灰粉，CaO)、白云石(Ca0.MgO)等石灰类中和剂，价格低廉，可去除汞以外的重金属离子，工艺简单。由于污酸中酸含量高(以硫酸计质量分数 2-11%)，每中和处理I吨污酸大约需消耗30-80kg生石灰，产生60-150kg的中和渣，中和过程中重金属离子进入中和渣。中和废渣中含有重金属离子属于是危险废物，由于产生的中和渣量大，废渣中的重金属离子品位低(小于1%)，回收经济价值低，通过传统的火法或者湿法回收成本高，难度大。年产10万吨铅的冶炼企业每年产生的污酸中和渣近5000吨，必须安全处置，否则渣中的重金属离子容易被浸出造成二次污染。采用中和的方法处理污酸，污酸中的酸和重金属离子均不能实现回收，且需修建渣场安全处置中和渣。[0005]表1金属氢氧化物溶度积
【权利要求】
1.污酸中酸分离浓缩的方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步、冶炼过程产生的污酸首先自由沉降脱除悬浮物，再过滤污酸中大于5微米的细小颗粒后进入电渗析装置； 第二步、电渗析过程中，阴离子膜采用二价阴离子通过性膜，阳离子膜采用一价阳离子通过性膜，在电场力的作用下，污酸中的H+通过阳离子膜进入酸浓缩液，包括SO42' Cl'F-在内的一价和二价阴离子则通过阴离子膜也进入酸浓缩液，而二价及以上价态的重金属离子不能通过阳离子膜仍停留在污酸溶液中，包括AsO广、As043_在内的高价阴离子不能通过阴离子膜也停留在污酸溶液中，从而实现酸和重金属离子的分离，污酸中的酸度降低到H+浓度不超过0.001mol/L ； 第三步、第二步得到的酸浓缩液用于回收制酸。
2.根据权利要求1所述的污酸中酸分离浓缩的方法，其特征在于， 污酸是金属冶炼过程产生的烟气在制酸时使用湿法净化工艺过程中产生的酸性废水，污酸中硫酸质量浓度在2%-11%之间，含有铜、铅、汞、锑、锌、砷、镉、铟、镍、锡、锰离子中的一种或几种，以及氟、氯、硫酸根和氢离子。
3.根据权利要求1所述的污酸中酸分离浓缩的方法，其特征在于， 所述的二价及以上价态的重金属离子包括铜、铅、汞、锑、锌、砷、镉、铟、镍、锡、锰离子中的一种或几种。
【文档编号】B01D61/44GK103551037SQ201310501530
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】王庆伟, 柴立元, 蒋国民, 李青竹, 杨志辉, 高伟荣 申请人:长沙赛恩斯环保科技有限公司, 中南大学