[其他]從一種含金屬的酸溶液中生產(chǎn)或回收該種酸的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88103731
• 申請(qǐng)日: 1988-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88103731A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 威廉·卡納;海因茨·克里文;胡安尼托·霍恩;迪特爾·沃姆鮑爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安德烈茨機(jī)械制造股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23F1/46
• 分類(lèi)號(hào): C23F1/46;C02F1/12;B01D1/16
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 楊劍俠

本發(fā)明涉及一種從溶液中，特別是從含有金屬鹽類(lèi)的該等酸溶液中生產(chǎn)或回收該等酸的方法，此方法是通過(guò)將溶液噴霧焙燒，然后吸收和/或冷凝由此生成的氣體，將由此而生成的固體排去。

具體地說(shuō)，本發(fā)明是指一種從硝酸或硝酸和氫氟酸混合物的溶液，特別是從含有如Fe，Cr，Ni，Ti，Zr，Al陽(yáng)離子和其他金屬的溶液中生產(chǎn)或回收硝酸或硝酸和氫氟酸混合物的方法和裝置。這些溶液是在金屬加工過(guò)程中對(duì)鋼，不銹鋼（鉻和鉻鎳鋼），特種用途合金（例如，鎳基合金）和特種表面金屬（例如，鈦，鋯，鉭）的表面處理（酸浸，浸蝕，化學(xué)腐蝕成形）以及溶解這類(lèi)金屬或它們的化合物時(shí)產(chǎn)生的。因此這些溶液含有上述金屬以及含量很少的其他合金元素或污染物的離子。這些溶液在達(dá)到一定的金屬含量-根據(jù)酸浸的合金而定-其量達(dá)到含溶解的金屬20至60克/升以后就必須廢棄。通常這類(lèi)溶液是通過(guò)中和來(lái)處理。由于這樣生成的大量殘?jiān)约傲鞒鑫锏南跛猁}含量，會(huì)引起一定的環(huán)境污染問(wèn)題。另外，使得工廠在購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)充的酸以及用于中和的化學(xué)品方面需要很大的開(kāi)動(dòng)。因此，近年來(lái)文獻(xiàn)中亦曾描遴了一些至少能部分回收上述化學(xué)品的方法。

所有這些方法的缺點(diǎn)是它們大多數(shù)只能處理一種特定的廢液，通常是在處理不銹鋼中產(chǎn)生的一種含有Fe、Cr和Ni的氫氟酸和硝酸的混合物溶液。再者，在很多這些方法中，含在溶液中的金屬波再次轉(zhuǎn)化成中性的廢渣，結(jié)果棄置的問(wèn)題仍未解決。

一般來(lái)說(shuō)，上述的方法可以分為下面幾種過(guò)程。

1、蒸餾過(guò)程：

在此過(guò)程中將硫酸加進(jìn)廢的酸浸溶液中，將揮發(fā)性的HNO和HF蒸餾出來(lái)。其中所含的金屬被轉(zhuǎn)變成硫酸鹽的混合物，需要進(jìn)一步加工。用于此目的的一個(gè)具體方法是將鐵以黃鉀鐵礬沉淀的形式并將鎳以氫氧化物的形式除去。除去麻煩的加工方法一需要幾次蒸發(fā)、結(jié)晶和過(guò)濾步驟一之外，化學(xué)品的消耗是另一缺點(diǎn)。此方法不能應(yīng)用于含鈦的溶液，因?yàn)榱蛩徕伈蝗菀捉Y(jié)晶。

2、結(jié)晶過(guò)程

在此類(lèi)工藝過(guò)程中，將溶液在一個(gè)由電流加熱的特制蒸發(fā)器中蒸發(fā)，然后經(jīng)冷卻將氟化鐵結(jié)晶析出并將其濾去。濾液就含有部分回收的酸，其他部分可以通過(guò)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)蒸窯中將氟化物的結(jié)晶熱分解并以氫氟酸的形式回收。此方法對(duì)氫氟酸和硝酸達(dá)到很高的回收率，通過(guò)焙燒掉最初生成的FeF結(jié)晶，可回收到純的氫氟酸，但得不到純的硝酸。通過(guò)結(jié)晶步驟并不能將溶液中含有的所有陽(yáng)離子沉淀至相同的程序，但對(duì)鐵的沉淀作用最有利。因此一種循環(huán)式酸浸和再生系統(tǒng)可以導(dǎo)致少量元素（Cr，Ni）的累積。此方法可應(yīng)用于某些不屬于Fe/Cr/Ni的溶液，如含Zr但不含Ti溶液。

3、萃取過(guò)程

這些過(guò)程包括多個(gè)工藝步驟，主要是：

-鐵萃取（用在蠟中的磷酸二乙酯己酯）

-通過(guò)加進(jìn)NH₄HF回收萃取劑，

-（NH₄）₃FeF₆的結(jié)晶作用，

-在500℃將（NH₄）₃FeF₆分解，

-在8007℃煅燒該產(chǎn)物，

-酸萃取（在石蠟中的磷酸三丁酯），

-將所剩的殘余溶液中和。

此過(guò)程除復(fù)雜的工藝程序外，還有萃取劑流出物污染引起的持續(xù)危險(xiǎn)性以及因可燃性溶劑引起的火災(zāi)危險(xiǎn)性。此方法明白地說(shuō)明只適用于含F(xiàn)e-Cr-Ni溶液，含Ti或其他金屬的溶液不能用此方法處理。

4、離子交換過(guò)程：

在此過(guò)程中，游離酸未金屬結(jié)合的部分）被吸在一種離子交換樹(shù)脂上面，然后通過(guò)用水洗脫來(lái)回收。金屬以金屬鹽溶液的形式釋放出來(lái)，必須將之中和。因此，事實(shí)上這并不是一個(gè)再生過(guò)程，而只是一個(gè)將部分消耗的溶液提高品級(jí)的過(guò)程。必須中和的金屬含量和單純進(jìn)行中和作用的量是相同的。

5、滲析過(guò)程

這些過(guò)程可以用純擴(kuò)散滲析或電滲析。擴(kuò)散滲析類(lèi)似于離子交換過(guò)程，僅僅是把游離酸和金屬鹽分離開(kāi)，從原理上講亦產(chǎn)生同上的問(wèn)題。在電滲析過(guò)程中，全部溶液首先用苛性鉀中和，然后將所得的硝酸鉀和氟化鉀中性溶液通過(guò)一種特制的滲析膜并施加電流將其分離成酸和苛性鉀。回收得率良好，但是耗電量高，而且滲析膜十分敏感。

對(duì)于完全回收用于酸浸碳鋼的鹽酸，噴霧焙燒方法已應(yīng)用了多年。在此方法中，將廢酸浸溶液噴霧到一個(gè)反應(yīng)器中，并在其中和由一個(gè)燃燒器產(chǎn)生并送入反應(yīng)器中的熱氣體接觸，結(jié)果該溶液完全分解：