申请日2018.10.19
公开(公告)日2019.01.18
IPC分类号C01B17/90; C01B7/19
摘要
本发明公开了一种从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，包括：将含有硫酸和氢氟酸的混合酸废水采用膜过滤器将悬浮物除掉，再经过精过滤器进一步除掉混合酸中的矿尘杂质;过滤后的混合酸废水依次进入预热蒸发系统、二效蒸发系统、一效蒸发系统，在负压的作用下蒸发分离氢氟酸，分离后的氢氟酸进入氢氟酸储罐;单效蒸发系统对一效蒸发罐处理后的混合酸废水进一步蒸发分离氢氟酸，剩下的混合酸废水进入成品硫酸储罐，使得氢氟酸与硫酸分离。本发明能有效实现硫酸、氢氟酸的回收，温度差损失较少，能够降低硫酸大面积泄漏的情况。
权利要求书
1.一种从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，包括：
将含有硫酸和氢氟酸的混合酸废水采用膜过滤器将悬浮物除掉，再经过精过滤器进一步除掉混合酸中的矿尘杂质;
过滤后的混合酸废水依次进入预热蒸发系统、二效蒸发系统、一效蒸发系统，在负压的作用下蒸发分离氢氟酸，分离后的氢氟酸进入氢氟酸储罐;
单效蒸发系统对一效蒸发罐处理后的混合酸废水进一步蒸发分离氢氟酸，剩下的混合酸废水进入成品硫酸储罐，使得氢氟酸与硫酸分离。
2.如权利要求1所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，成品硫酸储罐中的硫酸回收至窑尾继续焙烧使用。
3.如权利要求1所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，预热蒸发系统包括：预热蒸发器、预热蒸发罐、第一冷凝器;预热蒸发器加热进入的混合酸废水，预热蒸发器的加热源来自一效蒸发器和单效蒸发器的饱和蒸汽冷凝水的二次蒸汽;预热蒸发器加热后的混合酸废水进入预热蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第一冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，处理后的混合酸废水进入二效蒸发器。
4.如权利要求1所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，二效蒸发系统包括：二效蒸发器、二效蒸发罐、第二冷凝器;二效蒸发器加热经预热蒸发罐处理的混合酸废水，二效蒸发器的加热源来自一效蒸发罐的二次蒸汽;二效蒸发器加热后的混合酸废水进入二效蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第二冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，处理后的混合酸废水进入一效蒸发器。
5.如权利要求4所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，二效蒸发器的壳程冷凝液为一效蒸发罐的氢氟酸液体，之后进入预热器的管程，预热器给混合酸废水预热，同时给一效蒸发罐的氢氟酸液体降温，并储存在氢氟酸储罐内。
6.如权利要求1所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，一效蒸发系统包括：一效蒸发器、一效蒸发罐、第三冷凝器;一效蒸发器加热经二效蒸发罐处理的混合酸废水，一效蒸发器的加热源来自外部输送的饱和蒸汽;一效蒸发器加热后的混合酸废水进入一效蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第三冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，处理后的混合酸废水进入单效蒸发器;一效蒸发器产生的蒸气送入分气罐进行水汽分离，分离出的蒸气送入预热蒸发器。
7.如权利要求1所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，单效蒸发系统包括：单效蒸发器、单效蒸发罐、第四冷凝器;单效蒸发器加热经一效蒸发罐处理的混合酸废水，单效蒸发器的加热源来自外部输送的饱和蒸汽;单效蒸发器加热后的混合酸废水进入单效蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第四冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，剩下的硫酸溶液进入成品硫酸储罐，对成品硫酸储罐混合酸废水进一步蒸发分离氢氟酸，分离出来的氢氟酸进入氢氟酸储罐。
8.如权利要求1所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，单效蒸发器产生的蒸气送入分气罐进行水汽分离，分离出的蒸气送入预热蒸发器;分气罐的蒸汽冷凝水进入预热器的壳程，管程为混合酸废水，预热器给蒸汽冷凝水降温，并给混合酸废水加热。
9.如权利要求1所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于，通过喷射真空泵提供负压。
10.如权利要求1至9任一项所述从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，其特征在于：预热蒸发系统的压力为-0.08MPa，预热蒸发罐的出口温度小于65℃，循环酸温度为60℃;二效蒸发系统的压力为-0.08MPa，二效蒸发罐的出口温度小于60℃，循环酸温度为67℃;一效蒸发系统的压力为-0.04MPa，一效蒸发罐的出口温度小于105℃，循环酸温度为110℃;单效蒸发系统的压力为-0.08MPa，单效蒸发罐的出口温度小于105℃，循环酸温度为105℃。
说明书
从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法
技术领域
本发明涉及一种污酸废水处理方法，具体是，涉及一种从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法。
背景技术
在氟碳铈矿和浓硫酸焙烧的工艺生产过程中，会产生大量的二氧化硫、三氧化硫、氟化氢气体。由于气体量大，温度较高，普遍的处理方法是用水喷淋降低气体的潜热，在降温的同时，烟气中大部分二氧化硫、氟化氢都溶解在水中，还可以除掉烟气中的烟尘。此时喷淋之后的废水中硫酸和氢氟酸的浓度较高，而且混合在一起。直接排放会严重影响环境，而且浪费较多的硫酸，因此，将氢氟酸和硫酸的混合酸分离，硫酸回收重复利用，继续焙烧稀土精矿，能够在不影响环境的同时，还可以节约能源，实现资源的回收利用。
目前，在处理氢氟酸和硫酸的混合酸方面，主要有以下方法：单效蒸发分离方法、三效加一效的蒸发分离方法。因为，氢氟酸沸点较低，硫酸沸点较高，在加热沸腾时，氢氟酸首先气化在气相中，而硫酸沸点较高，存在液相中，因此可以通过蒸发的方法，将其分离。
在现有技术中，处理氢氟酸和硫酸的混合酸废水，通常采用上述两种方法，传统的单效蒸发分离方法，由于都是通入新鲜的饱和蒸汽，浪费较多的新鲜蒸汽，能耗较高。单一的三效蒸发，二次蒸汽重复利用两次，系统中的温度差损失较大，为了弥补过多的温度差损失，必须增大蒸发器的面积，这样导致蒸发器的单价昂贵，占地面积相应较大，一次性投资较多，维修困难等缺点。而且传统的三效蒸发，其中有一效是正压，温度较高在140℃左右，石墨设备长期处于高温、浓度65%的硫酸环境中，容易使设备腐蚀损坏，导致内部高温的硫酸泄漏，对现场的操作人员及操作环境都有较大的危害。较高的温度，对循环泵的材质要求严格，能耐住140℃、65%硫酸的循环泵较少，而且使用寿命较短，生产成本较高。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，能有效实现硫酸、氢氟酸的回收，温度差损失较少，能够降低硫酸大面积泄漏的情况。
技术方案如下：
一种从焙烧喷淋废水中回收硫酸和氢氟酸的方法，包括：
将含有硫酸和氢氟酸的混合酸废水采用膜过滤器将悬浮物除掉，再经过精过滤器进一步除掉混合酸中的矿尘杂质;
过滤后的混合酸废水依次进入预热蒸发系统、二效蒸发系统、一效蒸发系统，在负压的作用下蒸发分离氢氟酸，分离后的氢氟酸进入氢氟酸储罐;
单效蒸发系统对一效蒸发罐处理后的混合酸废水进一步蒸发分离氢氟酸，剩下的混合酸废水进入成品硫酸储罐，使得氢氟酸与硫酸分离。
进一步，成品硫酸储罐中的硫酸回收至窑尾继续焙烧使用。
进一步，预热蒸发系统包括：预热蒸发器、预热蒸发罐、第一冷凝器;预热蒸发器加热进入的混合酸废水，预热蒸发器的加热源来自一效蒸发器和单效蒸发器的饱和蒸汽冷凝水的二次蒸汽;预热蒸发器加热后的混合酸废水进入预热蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第一冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，处理后的混合酸废水进入二效蒸发器。
进一步，二效蒸发系统包括：二效蒸发器、二效蒸发罐、第二冷凝器;二效蒸发器加热经预热蒸发罐处理的混合酸废水，二效蒸发器的加热源来自一效蒸发罐的二次蒸汽;二效蒸发器加热后的混合酸废水进入二效蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第二冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，处理后的混合酸废水进入一效蒸发器。
进一步，二效蒸发器的壳程冷凝液为一效蒸发罐的氢氟酸液体，之后进入预热器的管程，预热器给混合酸废水预热，同时给一效蒸发罐的氢氟酸液体降温，并储存在氢氟酸储罐内。
进一步，一效蒸发系统包括：一效蒸发器、一效蒸发罐、第三冷凝器;一效蒸发器加热经二效蒸发罐处理的混合酸废水，一效蒸发器的加热源来自外部输送的饱和蒸汽;一效蒸发器加热后的混合酸废水进入一效蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第三冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，处理后的混合酸废水进入单效蒸发器;一效蒸发器产生的蒸气送入分气罐进行水汽分离，分离出的蒸气送入预热蒸发器。
进一步，单效蒸发系统包括：单效蒸发器、单效蒸发罐、第四冷凝器;单效蒸发器加热经一效蒸发罐处理的混合酸废水，单效蒸发器的加热源来自外部输送的饱和蒸汽;单效蒸发器加热后的混合酸废水进入单效蒸发罐进行氢氟酸的蒸发分离，分离出来的氢氟酸进入第四冷凝器冷凝收集后送入氢氟酸储罐，剩下的硫酸溶液进入成品硫酸储罐，对成品硫酸储罐混合酸废水进一步蒸发分离氢氟酸，分离出来的氢氟酸进入氢氟酸储罐。
进一步，单效蒸发器产生的蒸气送入分气罐进行水汽分离，分离出的蒸气送入预热蒸发器;分气罐的蒸汽冷凝水进入预热器的壳程，管程为混合酸废水，预热器给蒸汽冷凝水降温，并给混合酸废水加热。
进一步，通过喷射真空泵提供负压。
进一步，预热蒸发系统的压力为-0.08MPa，预热蒸发罐的出口温度小于65℃，循环酸温度为60℃;二效蒸发系统的压力为-0.08MPa，二效蒸发罐的出口温度小于60℃，循环酸温度为67℃;一效蒸发系统的压力为
-0.04MPa，一效蒸发罐的出口温度小于105℃，循环酸温度为110℃;单效蒸发系统的压力为-0.08MPa，单效蒸发罐的出口温度小于105℃，循环酸温度为105℃。