鹽酸廢液回用常見技術(shù)

國內(nèi)外對鹽酸廢液的回用處理方法有多種，需要根據(jù)不同鹽酸廢液的具體特點，結(jié)合產(chǎn)酸企業(yè)自身的情況，選擇合適的治理技術(shù)。目前常用的鹽酸廢液回用技術(shù)有：中和沉淀法、噴霧焙燒法、蒸發(fā)法、離子交換樹脂法、膜分離法、萃取法、硫酸置換法等。

酸堿中和處理鹽酸廢液是我國鋼鐵和電鍍行業(yè)處理鹽酸廢液最常用的處理方法，其基本的原理就是利用堿將鹽酸廢液中和至pH為6～9，將鹽酸廢液中的大量金屬離子沉淀，通過污泥的形式排出。典型的中和實際包括采用碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰石或石灰，其中最普遍的是采用石灰。采用中和沉淀法處理鹽酸廢液后雖然pH值可以達到要求，但是其余各項指標很難達標，而且產(chǎn)生的泥渣脫水困難、不易干燥、后處理難度大，大部分情況是堆積待處理，占用了大量土地，造成二次污染，同時該方法也會浪費了大量的鹽酸和金屬資源。隨著國家對酸洗污泥的嚴格管理和并入危險固廢，此處理方法將來肯定會被淘汰。

噴霧焙燒法是利用焙燒爐的高溫燃燒，將鹽酸廢液中的氯化氫變成氣態(tài)，并使亞鐵鹽在高溫下氧化水解，轉(zhuǎn)化為氧化鐵和鹽酸。是一種最徹底的鹽酸廢液處理方法。噴霧焙燒法的主體設(shè)備由焙燒爐、旋風除塵器、預濃縮器和吸收塔等組成。在處理過程中，鹽酸廢液的蒸發(fā)、游離酸的脫水、亞鐵離子的氧化和水解、氧化鐵和鹽酸的收集和吸收被有機地結(jié)合在一個系統(tǒng)內(nèi)一并完成，因此，噴霧焙燒法具有處理設(shè)備緊湊、處理能力大的優(yōu)點，而且該法鹽酸的再生回收率高，被回收的鹽酸可返回使用，而回收的氧化鐵既可作高品位的冶煉原料，亦可作磁性材料或顏料的生產(chǎn)原料，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

只是該方法投資大、處理費用高，一般中小型涉酸企業(yè)都承擔不起。而近年國內(nèi)焙燒法制造企業(yè)生產(chǎn)的鹽酸廢液焙燒裝置實地使用備受指責，其主要問題有幾點：

蒸發(fā)結(jié)晶法主要用于含鹽酸、氫氟酸、硝酸等易揮發(fā)性酸的廢酸液回收處理，蒸發(fā)結(jié)晶法的工作原理是根據(jù)鹽酸、氫氟酸、硝酸易于揮發(fā)的特性，通過加熱使其蒸發(fā)產(chǎn)生酸性氣體，并經(jīng)冷凝形成回收酸，濃縮液則根據(jù)不同的廢酸液進行不同的處理，對于鹽酸廢液，可得副產(chǎn)品氯化亞鐵、氯化鋁和氯化銅；對于硝酸－氫氟酸廢液，為了更好地去除廢酸液中的鎳、鉻等重金屬，處理過程中于蒸發(fā)前加入濃硫酸以產(chǎn)生硫酸鹽，濃縮液析出的含重金屬硫酸鹽泥經(jīng)脫水后外運處置。該工藝技術(shù)的主要問題是設(shè)備的腐蝕和廢酸液濃縮到一定程度后的結(jié)晶堵塞。工程應用中常采用負壓濃縮工藝技術(shù)以降低物料沸點和減少酸性氣體外泄，從而延長設(shè)備使用壽命并改善操作環(huán)境。其結(jié)果表明：該工藝設(shè)備數(shù)量少、投資低、能耗少、且操作簡易，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

利用某些離子交換樹脂可從鹽酸廢液中吸收鹽酸而排除金屬鹽的功能來實現(xiàn)酸鹽分離的。鹽酸廢液經(jīng)過濾設(shè)備過濾后進入清潔含金屬鹽酸罐，清潔含金屬鹽的鹽酸通過管道從底部流經(jīng)樹脂床，樹脂將HCl吸收，含有鐵離子和其他離子的液體被排出，進入金屬鹽回收系統(tǒng)。從而實現(xiàn)酸鹽分離。該方法具有工藝流程短，易操作；能耗低；常溫處理，可提高設(shè)備和管道的使用壽命，減少氯化物的逸出等優(yōu)點。但常溫處理時回收的鹽酸濃度偏低，需添加濃鹽酸才能回用至生產(chǎn)過程。產(chǎn)生的殘液必須進行其他處理。

通過膜分離技術(shù)可以對鹽酸廢液進行分離再回收，即利用膜的離子選擇性將金屬鹽和鹽酸分離開，同時回收鹽酸和金屬鹽。常用的膜分離方法有擴散滲析法、電滲析法、膜蒸餾法等，應用于金屬制品鹽酸廢液處理的膜分離法主要是擴散滲析法。擴散滲析法是利用陰離子交換膜的選擇透過作用實現(xiàn)對鹽酸廢液的酸鹽分離。擴散滲析法的投入僅為焙燒法的1/5左右，且由于滲析過程不耗電，運行費用低，與膜蒸餾相結(jié)合，還可獲得雜質(zhì)含量更低的再生酸。但是，擴散滲析法目前并未得到廣泛的工程應用，主要原因：其處理量不大，導致擴散滲析法設(shè)備龐大；回收酸的濃度受平衡濃度的限制，即回收酸的濃度不能高于原料鹽酸廢液的濃度；回收酸后的殘液仍不能噴霧排放。

萃取是利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。在鹽酸廢液中使用萃取劑，它能溶解氯化氫但不能溶解金屬鹽，從而使鹽酸廢液中的氯化氫和金屬鹽分離，再用水把已溶解在萃取劑中的氯化氫進行反萃取，得到鹽酸。這種方法酸的回收率較高，為所處理鹽酸廢液的80%～90%，僅次于噴霧焙燒法。雖然萃取法具有操作簡便、回收效率高等特點，但因為其萃取過程中會引入新的有機相，萃取劑的流失及二次污染都是需要特別關(guān)注的。

硫酸置換法處理鹽酸廢液首先投加與鹽酸廢液中金屬鹽等當量的濃硫酸，在攪拌下使硫酸與金屬鹽進行復分解反應，生成硫酸鹽與鹽酸，反應式如下：