一种回收处理热镀锌废酸的工艺方法与流程

本发明属于工业废弃物资源化处理技术领域，尤其涉及一种回收处理热镀锌废酸的工艺方法。

背景技术：

热镀锌是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，通过将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。

热镀锌废酸产生于酸洗工序，镀件在镀锌前需将表层铁锈去除，并活化表层，目前一般采用盐酸酸洗活化。当废酸中铁元素的浓度达到200g/l左右时，溶液中铁元素趋于饱和，无法继续使用。在该废酸中，主要成分包括：fe²⁺、fe³⁺、h⁺、cl^-，相当于盐酸、fecl2和fecl3的混合溶液。

目前废酸处理的常用方法主要包括氧化焙烧法、负压蒸发结晶法、硫酸置换法等。

氧化焙烧法是通过将废酸直接喷射到600℃的炉窑内，fe2o3从炉底排出，氯化氢气体经水吸收后进入酸洗工序；该方法能够回收fe2o3和浓盐酸，再生浓盐酸浓度可达190g/l，但是要求设备能耐高温。

负压蒸发结晶法是将废酸泵入循环蒸发器，废酸在102℃开始蒸发，进入精馏器中分离水和酸，蒸发后浓缩液低温结晶，离心脱水，产物为fecl2、fecl3水合物，还需进行后续处理才能得到高纯度的fecl2或fecl3化合物。

硫酸置换法(jle法)是采用向废酸中投加h2so4，获得hcl和feso4产品，该工艺再生的hcl达到20～21%，副产品为商品级的feso4。但反应的进行需大量投加h2so4，对设备的要求较高，腐蚀较为严重。

综上所述，现有废酸处理工艺优缺点不一而足，主要问题表现在设备投资大、能耗高、运行成本高等方面。因此，亟需研究开发一种处理成本低、操作简单、经济效益好的回收处理热镀锌废酸的工艺方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种回收处理热镀锌废酸的工艺方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种回收处理热镀锌废酸的工艺方法，包括以下步骤：

将净化处理后的热镀锌废酸加入预氧化池中进行氧化，然后送至真空蒸发器中进行蒸发浓缩，产生的蒸汽进入冷凝器中冷凝回收稀酸，浓缩液流入结晶槽中冷却结晶生成fecl3结晶。

上述的工艺，优选的，所述真空蒸发器由外层加热区和内部蒸发区组成；所述外层加热区的底部连接供热气体输入管，顶部连接供热气体输出管；所述内部蒸发区的底部连接浓缩液输出管，顶部连接蒸汽输送管。

上述的工艺，优选的，所述蒸汽通过蒸汽输送管进入冷凝器中，冷凝形成稀酸后通过冷凝器底部连接的第二管道流入盐酸回收槽中；所述浓缩液通过浓缩液输出管进入结晶槽中。

上述的工艺，优选的，所述供热气体为高温尾气或水蒸气，所述高温尾气为镀锌埚的天然气燃烧后产生的尾气。

上述的工艺，优选的，所述冷凝器的下部设有冷凝水进入口，上部设有冷凝水输出口。

上述的工艺，优选的，所述净化处理包括以下具体操作步骤：将热镀锌废酸经格栅去除浮渣，然后加入隔油池中，经多级隔油后再经活性炭过滤器过滤，得到净化后的热镀锌废酸。

上述的工艺，优选的，所述预氧化池的上方设有用于投加氧化剂的第一管道，所述氧化剂为h2o2。

上述的工艺，优选的，所述结晶槽中结晶后的余液返回预氧化池中。

上述的工艺，优选的，所述氧化过程中辅以机械搅拌。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的工艺，在对热镀锌废酸进行资源化回收前先进行多级隔油处理，并采用活性炭过滤器进行净化，确保后续蒸发结晶产品的纯净度。

（2）本发明的工艺，对净化后的热镀锌废酸进行预氧化处理，预氧化后产品为纯度较高的fecl3产品，可达98%以上，解决了现有蒸发结晶工艺的结晶产品为fecl2及fecl3的混合物，后续还需分离处理的问题，提高了回收经济价值。

（3）本发明的工艺，真空蒸发器热源采用热镀锌锅尾气或者蒸汽，充分利用了余热，节约了能源消耗。

（4）本发明的工艺，废酸蒸发产生的稀酸经冷凝器冷凝后回收，盐酸损耗仅占废酸中盐酸的10%以下，盐酸的回收率高，经济效益好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1中实施回收处理热镀锌废酸的工艺方法所采用装置的结构示意图。

图中：1、隔油池；2、活性炭过滤器；3、第一管道；4、预氧化池；5、泵；6、供热气体输出管；7、内部蒸发区；8、外层加热区；9、供热气体输入管；10、结晶槽；11、冷凝水输出口；12、冷凝器；13、冷凝水进入口；14、盐酸回收槽；15、真空蒸发器；16、浓缩液输出管；17、蒸汽输送管；18、第二管道。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：一种本发明的回收处理热镀锌废酸的工艺方法，实施该工艺的装置如图1所示，包括以下步骤：

自某热镀锌厂取废酸后采用本工艺进行处理，该热镀锌废酸中盐酸浓度为12.3%，fe²⁺浓度为215.4g/l、fe³⁺浓度为11.6g/l。

热镀锌废酸经格栅去除浮渣后进入隔油池1中，经多级隔油后再经活性炭过滤器2过滤，得到净化后的热镀锌废酸。将净化处理后的热镀锌废酸加入预氧化池4中进行充分氧化，预氧化池4的上方设有用于投加氧化剂的第一管道3，所投入的氧化剂为h2o2，氧化过程中辅以机械搅拌。

经充分氧化的废酸由泵5送至真空蒸发器15中进行蒸发浓缩。真空蒸发器15由外层加热区8和内部蒸发区7组成；外层加热区8的底部连接供热气体输入管9，顶部连接供热气体输出管6，供热气体为镀锌埚的天然气燃烧后产生的高温尾气；内部蒸发区7的底部连接浓缩液输出管16，顶部连接蒸汽输送管17。

真空蒸发器15内产生的蒸汽通过蒸汽输送管17进入冷凝器12中，冷凝形成稀酸后通过冷凝器12底部连接的第二管道18流入盐酸回收槽14中；冷凝器的下部设有冷凝水进入口13，上部设有冷凝水输出口11；浓缩液通过浓缩液输出管16进入结晶槽10中冷却结晶，生成fecl3结晶，结晶后的余液返回预氧化池4中。

本实施实例中处理废酸量为1m³，处理后得纯度为98.3%的fecl3结晶578.8kg，回收稀酸0.92m³，盐酸浓度为10.9%。

实施例2：一种本发明的回收处理热镀锌废酸的工艺方法，工艺条件及使用的装置与实施例1同，区别仅在于所处理的热镀锌废酸不同：本实施例选用的热镀锌废酸来自某热镀锌厂，该热镀锌废酸中盐酸浓度为14.7%，fe²⁺浓度为207.5g/l、fe³⁺浓度为8.4g/l。

本实施实例中处理废酸量为1m³，处理后得纯度为98.1%的fecl3结晶576.2kg，回收稀酸0.94m³，盐酸浓度为12.7%。