一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝，具體步驟如下：預熱；蒸發(fā)；冷卻；冷凝結(jié)晶；離心分離；干燥。本發(fā)明采用節(jié)約蒸汽的三效蒸發(fā)濃縮廢硫酸，創(chuàng)造了廢酸中硫酸鋁形成膠體的基本條件，并冷凝回收蒸出的含硫酸蒸汽；再在一定溫度下使得濃縮酸中的硫酸鋁結(jié)晶，便于離心分離濃縮硫酸與硫酸鋁聚合物，實現(xiàn)硫酸與硫酸鋁的有效回收，不僅達到減排的目的，而且有效的減低了電極箔腐蝕工藝的成本，對提升電極箔產(chǎn)品的市場競爭力有極大幫助。
【專利說明】一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝。
【背景技術】
[0002]目前，電極箔生產(chǎn)的腐蝕擴孔工藝中有較多的廢酸產(chǎn)出，其中:硫酸為28%，Al3+為
0.8%，鹽酸和硝酸為1%，密度為1140 kg/m3，常溫，無色。電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝為:廢酸一離子交換樹脂一加石灰調(diào)節(jié)PH—沉淀一排放，如圖1所示。該工藝雖然通過樹脂能吸附部分硫酸，但經(jīng)水沖洗后硫酸的濃度不到20%，低于腐蝕工藝需要的硫酸濃度，且其中的鋁離子濃度超標，回用時不僅要加濃硫酸，還要考慮鋁離子濃度對腐蝕工藝的影響，造成部分回收酸不能回用；另一方面加石灰沉淀工序產(chǎn)生大量的石膏固體廢物，須送到固體廢物處理中心處理，費用較高，同時每天仍需排放大量的廢水，資源浪費。[0003]專利CN 102079512A公開了從硫酸法制備鈦白粉的廢酸中回收硫酸和硫酸鹽的工藝，通過采用三次蒸發(fā)三次冷凝，對每次蒸發(fā)出蒸汽的熱能沒有利用，能耗大；用隔膜壓濾機進行過濾，由于硫酸鋁膠體在壓濾過程中已形成致密的過濾層，影響過濾速度，且不易進行連續(xù)操作，而且廢棄的材料中也沒有回收出別的物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝，此工藝不僅達到減排的目的，而且形成新的經(jīng)濟增長點，對國內(nèi)電極箔生產(chǎn)企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提升電極箔產(chǎn)品的市場競爭力有極大幫助。
[0005]本發(fā)明的目的是通過下列技術方案實現(xiàn)的:
一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝，具體步驟如下:
步驟一、預熱:將來自廢硫酸貯槽中的電極箔腐蝕廢硫酸泵入預熱器中進行預熱，三效蒸發(fā)器產(chǎn)生未經(jīng)冷凝的蒸汽和濃縮后的高溫硫酸為預熱熱源；
步驟二、蒸發(fā):預熱后的廢硫酸進入三效蒸發(fā)器中蒸發(fā)，通過進酸流量與排出流量控制，使硫酸含量達到40%-70%后從蒸發(fā)器的另外一端排出，此時廢酸的溫度為110~115°C;步驟三、冷卻:高溫酸依次進入預熱器和冷卻器中降溫至60°C以下；
步驟四、冷凝結(jié)晶:降溫后的廢酸進入冷卻結(jié)晶槽，在25~30°C下冷凝結(jié)晶3~6小
時；
步驟五、離心分離:結(jié)晶完成后，泵入離心分離機將成品硫酸離心分離得到濃縮硫酸和硫酸鋁聚合物，所得的濃縮硫酸進入成品酸儲罐中，用于電極箔腐蝕生產(chǎn)線配酸；
步驟六、干燥:將離心分離得到的硫酸鋁聚合物通過干燥處理，得到硫酸鋁。
[0006]作為優(yōu)化:所述步驟二中，廢硫酸在經(jīng)過前兩效的蒸發(fā)過程中會有蒸發(fā)液排出，此蒸發(fā)液中含有硫酸，將此蒸發(fā)液通過冷凝器的冷凝后得到硫酸溶液，也進入成品酸儲罐中，用于化成箔腐蝕生產(chǎn)線。
[0007]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:1.通過蒸發(fā)度、結(jié)晶溫度及時間的控制，保證回收的硫酸中鋁離子濃度低于0.2%:按照企業(yè)的電極箔腐蝕工藝要求，腐蝕用酸為硫酸與鹽酸按一定比例配制的，但其中鋁離子含量必須低于0.2%，否則會影響鋁箔表面腐蝕效果，導致產(chǎn)品質(zhì)量下降；
2.實現(xiàn)電極箔腐蝕工藝的零排放:本發(fā)明同時實現(xiàn)了腐蝕廢酸中的硫酸和硫酸鋁的回收，在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)零排放，無二次污染，環(huán)保性能高；
3.干燥得到的硫酸鋁純度高，應用范圍廣:回收得到的硫酸鋁純度大于97%；
4.采用三效蒸發(fā)，實現(xiàn)蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的蒸汽的余熱充分利用，能耗低。
[0008]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為原工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0009]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和圖對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0010]如圖2所示:一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝，具體步驟如下:
步驟一、預熱:將來自廢硫酸貯槽中的電極箔腐蝕廢硫酸泵入預熱器中進行預熱，三效蒸發(fā)器產(chǎn)生未經(jīng)冷凝的蒸汽和濃縮后的高溫硫酸為預熱熱源；
步驟二、蒸發(fā):預熱后的廢硫酸進入三效蒸發(fā)器中蒸發(fā)，通過進酸流量與排出流量控制，使硫酸含量達到40%-70%后從蒸發(fā)器的另外一端排出，此時廢酸的溫度為110~115°C;步驟三、冷卻:高溫酸依次進入預熱器和冷卻器中降溫至60°C以下；
步驟四、冷凝結(jié)晶:降溫后的廢酸進入冷卻結(jié)晶槽，在25~30°C下冷凝結(jié)晶3~6小
時；
步驟五、離心分離:結(jié)晶完成后，泵入離心分離機將成品硫酸離心分離得到濃縮硫酸和硫酸鋁聚合物，所得的濃縮硫酸進入成品酸儲罐中，用于電極箔腐蝕生產(chǎn)線配酸；
步驟六、干燥:將離心分離得到的硫酸鋁聚合物通過干燥處理，得到硫酸鋁。
[0011]步驟二中，廢硫酸在經(jīng)過前兩效的蒸發(fā)過程中會有蒸發(fā)液排出，此蒸發(fā)液中含有硫酸，將此蒸發(fā)液通過冷凝器的冷凝后得到硫酸溶液，也進入成品酸儲罐中，用于化成箔腐蝕生產(chǎn)線。
[0012]其中，采用DCS自動控制系統(tǒng)，對流量、溫度、壓力等自動控制，可以同時實現(xiàn)對硫酸和鋁離子的監(jiān)測。本發(fā)明采用三效蒸發(fā)器在常壓下蒸汽間接加熱，將廢酸液濃縮到50%，然后在25-30°C條件下利用鋁離子在硫酸溶液中形成水化多聚物而凝結(jié)，即硫酸鋁在硫酸中的溶解度隨硫酸濃度的增高而降低等特性，冷凝結(jié)晶；通過離心分離將硫酸與硫酸鋁分離，得到含鋁量在一定范圍的硫酸和硫酸鋁多聚物；分離后的硫酸與蒸發(fā)過程中的蒸汽冷凝液用于生產(chǎn)腐蝕用硫酸的配液；硫酸鋁多聚物采用干燥分離法制成硫酸鋁凈水劑。
[0013]其中，含酸廢氣主要來自蒸發(fā)過程中，大量的水蒸氣夾帶著少量硫酸從蒸發(fā)器的排氣口進入冷凝器，冷凝后得到的硫酸溶液排入冷凝液貯槽，用于生產(chǎn)用酸的配制；預熱器的水蒸氣從頂部的排氣口排出，用水吸收，主要為含鹽酸收集到冷凝液貯槽，用于生產(chǎn)用酸的配制。
[0014]本發(fā)明的原理為:硫酸鋁極易溶于水，在純硫酸中不能溶解，只是在有水的條件下與硫酸共存，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度，常溫析出含有18分子結(jié)晶水。隨著硫酸濃度的增高，硫酸鋁在硫酸溶液中的溶解度不斷下降，形成膠體狀硫酸鋁，在表 面粗糙的物體上凝結(jié)。因此能實現(xiàn)膠體與硫酸液的分離。
【權(quán)利要求】
1.一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝，其特征在于:具體步驟如下: 步驟一、預熱:將來自廢硫酸貯槽中的電極箔腐蝕廢硫酸泵入預熱器中進行預熱，三效蒸發(fā)器產(chǎn)生未經(jīng)冷凝的蒸汽和濃縮后的高溫硫酸為預熱熱源； 步驟二、蒸發(fā):預熱后的廢硫酸進入三效蒸發(fā)器中蒸發(fā)，通過進酸流量與排出流量控制，使硫酸含量達到40%-70%后從蒸發(fā)器的另外一端排出，此時廢酸的溫度為110~115°C;步驟三、冷卻:高溫酸依次進入預熱器和冷卻器中降溫至60°C以下； 步驟四、冷凝結(jié)晶:降溫后的廢酸進入冷卻結(jié)晶槽，在25~30°C下冷凝結(jié)晶3~6小時； 步驟五、離心分離:結(jié)晶完成后，泵入離心分離機將成品硫酸離心分離得到濃縮硫酸和硫酸鋁聚合物，所得的濃縮硫酸進入成品酸儲罐中，用于電極箔腐蝕生產(chǎn)線配酸； 步驟六、干燥:將離心分離得到的硫酸鋁聚合物通過干燥處理，得到硫酸鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電極箔腐蝕廢硫酸的回收處理工藝，其特征在于:所述步驟二中，廢硫酸在經(jīng)過前兩效的蒸發(fā)過程中會有蒸發(fā)液排出，此蒸發(fā)液中含有硫酸，將此蒸發(fā)液通過冷凝器的冷凝后得硫酸溶液，也進入成品酸儲罐中，用于化成箔腐蝕生產(chǎn)線。
【文檔編號】C01B17/90GK103935966SQ201410138270
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】蔡鳳, 解彥剛, 李鐵軍, 何曉春, 史楨儒 申請人:南通職業(yè)大學