Reciclaje y tratamiento de recursos ácidos residuales

En industrias como el acero, la metalurgia y la galvanoplastia, el tratamiento superficial de los metales es esencial. En la industria del acero, si el acero se deja durante demasiado tiempo, se formarán escamas de óxido y óxido en su superficie. Para llevar a cabo un procesamiento adicional, como la laminación en frío, el revestimiento de la superficie y el revestimiento de la superficie en el acero, es necesario eliminar la escala de óxido y el óxido en la superficie. Los principales componentes de la escala de óxido y el óxido incluyen óxido de hierro, óxido de hierro y óxido ferroso. Los métodos para eliminar la escala de óxido de hierro y la oxidación incluyen principalmente tratamiento mecánico, desincrustación de electrólisis neutra y lavado con ácido. Debido a la fácil reacción entre el óxido de hierro y el ácido, el lavado ácido es el método de tratamiento más comúnmente utilizado. Durante el proceso de decapado, el ácido reacciona con los óxidos de hierro y la matriz de hierro, consumiéndose gradualmente. Al mismo tiempo, la concentración de iones ferrosos y de hierro en el ácido aumenta gradualmente. Cuando la concentración de iones ferrosos y de hierro en la solución de decapado alcanza un cierto valor, la eficiencia del decapado se vuelve muy pobre, y la solución de decapado ya no se puede utilizar, convirtiéndose así en líquido residual de decapado. El líquido residual de decapado ácido no solo proviene de la industria del acero, sino que también se utiliza en procesos de producción industrial, como el procesamiento de productos metálicos, la galvanoplastia, la metalurgia, etc. Por lo tanto, estas industrias generan una gran cantidad de líquido de desecho de decapado ácido cada año. Los agentes de decapado ácidos comúnmente utilizados actualmente incluyen ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico y ácido fluorhídrico. Dependiendo del objeto del decapado, el tipo de solución de decapado y los requisitos para el producto, la composición, la acidez y la concentración de iones metálicos del líquido residual de decapado también pueden variar. El líquido residual de decapado contiene principalmente iones H , Cl -, SO4 2-, Fe2 , Fe3 , Cu2 , Ni2 y Zn2. Con el desarrollo de la economía y la creciente demanda de materiales de la gente, la demanda de metales y productos de procesamiento de metales también aumenta constantemente, lo que ha impulsado el desarrollo de industrias como el acero, la galvanoplastia, y procesamiento de metales. Por lo tanto, la cantidad de residuos de decapado ácido generados cada día sigue aumentando.

Las características del líquido residual de decapado ácido son un gran volumen de líquido de desecho, una alta concentración de iones ácidos y metálicos, y la descarga directa puede causar un gran daño. En primer lugar, cuando el líquido residual de decapado ácido se descarga en la alcantarilla, dañará la estructura de la tubería debido a su fuerte corrosividad ácida; En segundo lugar, cuando el líquido de desecho de decapado ácido ingresa al cuerpo de agua, los iones de metales pesados en el líquido residual contaminarán la fuente de agua, Y el ácido residual reaccionará con el carbonato de calcio en el agua para interrumpir el equilibrio ácido-base del cuerpo de agua, que no es propicio para la supervivencia de los peces y otros animales; Finalmente, cuando el líquido residual de decapado ácido se filtra en el suelo, dañará el suelo y afectará el crecimiento de los cultivos. En resumen, la descarga directa del líquido residual de decapado ácido no solo plantea graves peligros ambientales, sino que también desperdicia los recursos reciclables en el líquido de desecho de decapado ácido, que no cumple con los requisitos estratégicos del desarrollo verde sostenible en China.

1. tecnología de tratamiento de residuos líquidos de decapado ácido convencional

Debido a los peligros del líquido residual de decapado ácido, debe tratarse de manera adecuada y cuidadosa. Actualmente, existen varios métodos convencionales para tratar el líquido residual de decapado ácido, incluidos los siguientes:

(1) Método de precipitación de neutralización

El método de precipitación de neutralización se refiere al proceso de agregar reactivos alcalinos como cal viva al ácido residual, neutralizarlo con ácido libre en el líquido residual de lavado ácido e iones metálicos precipitados. Después de la separación de precipitación de múltiples etapas, el valor de pH del líquido residual se ajusta entre 5,6 y 6,5 con ácido, y luego se descarga después de alcanzar el estándar nacional. Las reacciones químicas involucradas incluyen principalmente lo siguiente:

2HCl Ca(OH)₂= CaCl₂2H₂O

2FeCl₂2Ca(OH)₂H₂O 1/2O₂= 2Fe(OH)₃2CaCl₂

El método de precipitación de neutralización para tratar el ácido residual tiene las ventajas de un principio simple y un funcionamiento conveniente, pero aún tiene algunas deficiencias. Por un lado, el proceso de tratamiento requiere una gran cantidad de agente neutralizante alcalino, y una gran cantidad de ácido libre en el ácido residual se neutraliza y consume, desperdiciando recursos. Por otro lado, el proceso de tratamiento también produce muchos lodos, causando contaminación secundaria. Por lo tanto, se necesita un tratamiento secundario, generalmente enviando los lodos al sitio de desechos para el vertedero o a la estación de reciclaje para su procesamiento y reutilización, lo que requiere muchos recursos.

(2) Método de tostado de alta temperatura

El Método de tostado a alta temperatura es un método de utilización de recursos para tratar el ácido residual, utilizado principalmente para el tratamiento del líquido de desecho de decapado de ácido clorhídrico. Puede recuperar simultáneamente recursos como el ácido clorhídrico y el hierro en el ácido de desecho. El principio es que el ácido clorhídrico residual en el líquido residual de decapado se evapora en vapor a alta temperatura, mientras que la sal ferrosa se hidroliza cuantitativamente para producir óxido de hierro y cloruro de hidrógeno en una atmósfera con suficiente vapor de agua y oxígeno apropiado a alta temperatura. La ecuación de reacción es la siguiente:

4FeCl₂O₂H₂O→ Fe₂O₃8HCl

El Método de tostado a alta temperatura para tratar el ácido residual tiene las ventajas de una gran capacidad de tratamiento de residuos líquidos, una baja generación de residuos y una alta tasa de recuperación de recursos. No solo puede recuperar el ácido de alta concentración y reutilizarlo directamente en el proceso de lavado ácido, sino también recuperar los metales en el ácido residual para obtener óxido de hierro, que puede ser utilizado para la fundición y la producción de materiales magnéticos y pigmentos. Sin embargo, el método de tostado a alta temperatura para tratar el ácido residual todavía tiene algunos inconvenientes, como procesos de tratamiento complejos, la necesidad de un gran número de equipos, altos requisitos para la resistencia a la corrosión del equipo, altos costos de inversión en equipos y altos gastos operativos. Es más adecuado para grandes empresas siderúrgicas, pero limita su aplicación en algunas pequeñas y medianas empresas.

(3) Método de evaporación

El Método de evaporación es un método de tratamiento de ácidos residuales que puede separar ácidos y sales metálicas, que se utilizan principalmente para la recuperación de ácidos volátiles (como el ácido clorhídrico). Su principio es calentar el ácido para evaporarse en vapor y luego condensarlo para obtener una solución ácida, mientras que las sales metálicas permanecen en el licor madre y se separan de él por cristalización enfriada.

El Método de evaporación puede recuperar eficazmente las sales metálicas y los ácidos libres del ácido residual, pero el proceso de tratamiento del ácido residual por el método de evaporación requiere alta temperatura, Y el líquido residual de decapado ácido tiene una fuerte resistencia a la corrosión ácida, por lo que requiere una alta resistencia a la corrosión del equipo. Además, la concentración de ácido obtenida por el método de evaporación es relativamente baja y el costo de mantenimiento del equipo es alto, por lo que todavía tiene ciertas limitaciones en aplicaciones prácticas.

(4) Método de extracción de solventes

El método de extracción de disolvente utiliza los diferentes coeficientes de distribución de cada componente en el líquido residual de decapado ácido en disolventes inmiscibles para extraer iones metálicos del líquido residual de decapado ácido. logrando así la separación de iones ácidos y metálicos. El método de extracción de disolvente para tratar el ácido residual tiene algunas ventajas, tales como poder llevarse a cabo a temperatura ambiente y bajo consumo de energía. Sin embargo, los extractores eficientes son generalmente disolventes orgánicos tóxicos, y el proceso de tratamiento requiere el uso de una gran cantidad de extractores, lo que resulta en altos costos.

2. Introducción al proceso personalizado de Haipu:

Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. se encuentra en el Parque Industrial de Suzhou. Es una empresa nacional de alta tecnología que utiliza adsorbentes y catalizadores especiales como su tecnología central, apoyando el desarrollo de procesos de aplicación, servicios técnicos, implementación de ingeniería, etc., para resolver problemas ambientales relacionados para los clientes. El equipo técnico de Haipu ganó el premio Suzhou Industrial Park Leading Talent Award en 2013 y 2015, y el Premio Gusu Leading Talent Award en 2015. Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. fue calificada como una empresa nacional de alta tecnología dos veces en 2015 y 2018, y fue aprobada como el Centro de Investigación de Tecnología de Ingeniería de Nanomaterial Funcional Catalítica y de Adsorción de Suzhou en 2018. Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. tiene un nivel tecnológico líder en el tratamiento de materiales de adsorción. El proceso de tratamiento de adsorción de apoyo es eficiente y estable, y ha resuelto múltiples problemas ambientales para muchas empresas nacionales líderes en la industria.

El principio del proceso de adsorción de Haipu es utilizar los materiales de adsorción especiales desarrollados por nuestra empresa para adsorber selectivamente los componentes o sustancias que se eliminarán. Cuando la adsorción está saturada, se usa un agente de desorción específico para desorber el material de adsorción, lo que permite regenerarlo. Este proceso se repite continuamente. El proceso convencional para tratar el ácido residual por el método de adsorción se muestra en la siguiente figura.

Diagrama de proceso para el tratamiento de adsorción de ácido residual

Proceso de tratamiento de adsorción para el ácido residual

Cuando se utiliza el proceso de adsorción de Haipu para tratar el ácido de desecho, el ácido de desecho primero pasa a través de un sistema de filtración fina para interceptar sólidos suspendidos finos y partículas en el ácido de desecho, evitar que las impurezas entren en el material de adsorción y que afecte el rendimiento de adsorción. Después de la filtración fina, el ácido residual ingresa a la torre de adsorción equipada con materiales especiales de adsorción para la adsorción. Después de la saturación de adsorción, los materiales de adsorción se someten a tratamiento de desorción y regeneración. Los materiales de adsorción regenerados se pueden reutilizar y los clientes pueden reciclar el ácido adsorbido.

Efecto del tratamiento del proceso: la tecnología de adsorción se utiliza para tratar el ácido residual, y el uso de adsorbentes especiales puede reducir efectivamente la concentración de iones metálicos en el ácido residual. Después del tratamiento de adsorción del ácido residual de una determinada empresa en Jiangsu, el efecto del tratamiento mostró que los iones metálicos en el ácido residual se vieron afectados significativamente por el tratamiento de adsorción, cumpliendo con los requisitos del cliente. Los datos específicos se muestran en la tabla siguiente.

Tabla 1 Adsorción dentro y fuera de los datos ácidos

Imagen de efecto de procesamiento: De izquierda a derecha son el ácido original y el ácido adsorbido, respectivamente

Núcleo ventajas de la artesanía:

En la actualidad, los métodos para reciclar el ácido residual tienen sus propias deficiencias en términos de eficiencia del tratamiento y costos operativos. En comparación con los métodos de adsorción, los métodos de adsorción tienen las siguientes ventajas:

(1) Realice experimentos en muestras de muestreo de ácido residual generadas en el sitio de la empresa, basadas en tecnología y experimentos, para diseñar procesos de adsorción con un grado de coincidencia 100% entre procesos.

(2) El equipo ocupa menos tierra, tiene una estructura compacta y requiere menos inversión en Ingeniería Civil y equipo; El agente de desorción se aplica varias veces y se concentra paso a paso, lo que resulta en una alta utilización de medicamentos y bajos costos operativos.

(3) se puede implementar en forma de componente del módulo, ajustado de manera flexible según la capacidad de producción y fácil de instalar.

(4) Tecnología avanzada y madura, sin contaminación secundaria, fuerte soporte técnico y rica experiencia en aplicaciones de ingeniería.