一、 扩散渗析设备回收废酸
扩散渗析设备是由一定数量的膜组成的一系列结构单元;其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室,采用逆流操作,在阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液(自来水)时,废酸液侧的酸及其盐的浓度远高于水的一侧,根据扩散渗析原理,由于浓度梯度的存在,废酸及其盐类有向扩散室渗透的趋势,但膜对阴离子具有选择透过性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带阳离子,由于H+的水化半径比较小,电荷较少;而金属盐的水化半径较大,电荷较多,因此H+会优先通过膜,这样废液中的酸就会被分离出来。
应用领域:钢铁、化成箔、蓄电池、湿法炼铜、铝型材、多晶硅、电镀、钛材加工、木材糖化、稀土及其他有色金属冶炼等工业领域。本装置对酸的回收率可达80%以上,金属离子去除率90%以上。
二、 的应用
1. 阴膜在化成箔行业中的应用
化成箔腐蚀加工过程中,产生大量的废酸。这些废酸的排放(即使采用石灰中和),不仅造成资源浪费,使产品成本增加,而且还导致严重的环境污染,影响和制约了企业的生存和发展。以一个中型的低压电极箔生产企业为例,每天排放15~20%的废盐酸30吨,相当于浪费15~20吨31%的成品酸。采用扩散渗析技术,可将其中的盐酸有效回收,每月节约盐酸产生的经济效益在20万元以上,同时还解决了环境污染问题,经济效益和社会效益十分可观。
酸 液 | 废酸H+浓 | 回收酸H+浓 | 废酸AL3+ | 回收酸AL3+ | 酸回收 | 铝截留 |
硝 酸 | 0.8 | 0.66 | 6 | 0.4 | 83.3 | 93.1 |
盐 酸 | 1.6 | 1.4 | 9 | 0.54 | 84.2 | 92.6 |
硫酸+盐酸 | 5.1 | 4.5 | 9 | 0.52 | 82.0 | 91.1 |
2. 阴膜在铝型材行业中的应用
铝型材阳极氧化加工过程中,产生大量的废酸。这些废酸若中和处理不但酸得不到充分的利用,而且消耗大量的碱。一般铝型材阳极氧化排出的废酸浓度为18%,金属离子浓度为1.5%,用扩散渗析器处理该酸液,能回收其中85%以上的酸成分,而对铝离子的截留率也能达到90%。回收酸料液酸浓度稳定,后续配酸容易,而且均质的料液对生产的影响小。
3. 阴膜在PS版行业中的应用
在生产制作印刷PS版过程中,产生大量的盐酸电介液、硫酸氧化液等废液排放。不仅造成资源浪费,使产品成本增加,而且导致严重的环境污染,影响和制约企业的生存和发展。采用扩散渗析技术对废液进行处理,不仅将大部分铝离子去除的废液进行回收循环使用,同时稳定了生产中电介及氧化溶液的波动变化,促使生产PS版的质量提高。
行业 | 酸液 | 废酸 | 回收酸 | 废酸AL3+ | 回收AL3+ | 酸回收率 | 铝截率 |
PS版 | 盐酸 | 1.1-1.6% | 1.4-1.8% | 10 | 1 | 90.0 | 94.3 |
硫酸 | 18% | ≥15% | 9 | 0.9 | 83.3 | 93.0 | |
铝型材 | 硫酸 | 17% | ≥14% | 15.1 | 1.3 | 82.0 | 93.5 |
4. 阴膜在石墨行业中的应用
高纯石墨行业化学酸洗法提纯石墨工艺中会有大量的废酸产生,废酸中和排放需要消耗大量的碱,同时产生大量的残渣,提高企业生产成本并且对环境造成了污染,此类废酸经过扩散渗析器处理后,80%的酸被回收循环再利用,为企业降低生产成本,同时减少废渣的排放,为企业创造更多的社会效益。
5. 阴膜在电镀行业中的应用
电镀行业生产中在镀铜、镀锡、镀锌、镀镍过程前都需要浸酸进行表面处理,产生大量的废酸,此类废酸成分复杂,酸浓度较高,中和排放既浪费大量的碱又产生大量的残渣。废酸经过扩散渗析器处理后,80%酸被回收再循环使用,90%金属离子被截留进行后续重金属处理,节省酸的同时又减少了碱的使用,并减少固废残渣的产生,为企业节约成本同时创造更多的经济效益和社会效益。
6. 阴膜在钢铁行业中的应用
不锈钢、钢帘线等钢铁工业中酸洗液有硫酸、盐酸及硝酸-氢氟酸洗液。 我国此类废液排放量惊人,目前此类废液的处理还主要采用酸碱中和、冷却结晶等方法,但与膜渗析法相比,各种方法都存在着原材料浪费和成本高等问题。膜法处理此类废液,可用酸洗水(一般含铁<0.5%)作为吸收液来回收废酸液中的酸,回收酸返回系统继续使用,这样既为企业节约了资源,又解决了环境污染问题。
行业 | 酸液 | 废酸 | 回收酸 | 废酸Fe2+浓 | 回收酸Fe2+ | 酸回收 | 铁截留 |
不锈钢 | 盐酸 | 16% | 18% | 90 | 5 | 83.2 | 93.0 |
硝酸 | 14% | 15% | 15 | 0.6 | 82.0 | 92.6 | |
钢帘线 | 盐酸 | 10% | 11% | 130 | 10 | 84.0 | 91.0 |
硫酸 | 25% | 21% | 110 | 9 | 82.5 | 92.5 |
7. 阴膜扩散渗析技术在蓄电池行业中的应用
极板化成之后的废酸由于酸洗极板之后废酸中铁离子含量增加。如果重复使用由于铁离子的存在会与负电极形成腐蚀微电池,引起负极金属溶解;电解液废酸中铁离子含量高则引起电池的自放电使电池容量减少,降低电池使用寿命。用扩散渗析法回收处理电解液废酸和化成废酸,铁离子截留率在90%以上。
酸液 | 废酸 | 回收酸 | 废酸Fe2+ | 回收酸Fe2+ | 酸回收率 | 铁截留率 |
硫酸 | 18% | 15% | 8 | 0.6 | 83.0 | 92 |
8. 阴膜扩散渗析技术在湿法冶金行业中的应用
湿法炼铜生产中产生大量的电解贫液,若用石灰中和,除造成酸和铜的损失外,还引发环境问题。用阴膜扩散渗析回收电解贫液中的废酸再返回系统使用,这样既为企业节约了资源,又解决了环境污染问题。工艺流程如下:
酸 液 | 废酸 | 回收酸 | 废酸Cu2+ | 回收酸Cu2+ | 酸回收 | 铁截留 |
硫酸 | 20% | 16.5% | 50 | 4.5 | 82.0 | 91 |
9. 阴膜扩散渗析技术在多晶硅生产行业中的应用
多晶硅是制造单晶硅、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。在多晶硅的生产中会产生大量的废酸。用扩散渗析法回收该废酸再返回系统使用,这样既为企业节约了资源,又解决了环境污染问题。
酸液 | 废酸 | 回收酸 | 废酸Fe2+ | 回收酸Fe2+ | 酸回收 | 铁截留 |
盐酸+氢氟酸 | 13% | 11% | 1.4 | 0.13 | 83.0 | 92% |
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