廢硫酸回收利用技術探討

楊友丹

摘要：化工或冶金生產中會消耗大量的硫酸，產出的硫酸物質主要是混有各種混合物的有機廢硫酸，對生產成本及周邊生態環境造成了嚴重影響。針對廢硫酸處理問題，我國開發了多種廢硫酸回收利用技術，有效提高了廢硫酸的利用率，為實現生產經濟效益和生態效益最大化的發展目標奠定了堅實的技術基礎。

關鍵詞：廢硫酸;回收技術;分析研究

1廢硫酸回收利用的意義

20世紀90年代，中國硫酸年產量達到2100萬噸，居世界第一。目前，硫酸常用于鈣、磷酸銨等化肥生產，實際產出的廢硫酸也集中在這些行業。與其他發達國家相比，我國廢硫酸的回收利用起步較晚，實際的回收利用一直處于有待提高的階段。偷廢硫酸和直接排放問題普遍存在，對周邊生態環境造成嚴重不利影響。因此，為有效提高硫酸生產的生態價值和經濟價值，有關管理部門應積極開展廢硫酸稅收利用技術的研究開發，不斷優化廢硫酸回收利用工藝，有效提高廢硫酸的利用率。

2廢硫酸現狀及來源分析

2.1廢硫酸現狀

中國是硫酸和廢硫酸的生產大國。隨著各領域對硫酸需求的增加，生活垃圾硫酸的產量也隨之增加。從鈦白粉等行業產生的廢硫酸來看，21世紀初，我國廢硫酸年產量達到8900噸，比上年增長10個百分點。目前，我國廢硫酸產量雖然較大，但實際增長率較低。同時，隨著二氧化鈦等工業硫酸消耗量的增長、工業生產工藝的改進和社會環境保護，廢硫酸回收利用技術的開發利用已被提上實際生產日程，我相信在未來綠色生產過程的推動下，廢硫酸的產量會越來越少。

2.2廢硫酸的來源

從工業生產來看，廢硫酸主要來源于有機物的硝化、磺化、酯化等各種生產化學反應。根據廢硫酸中的雜質，可將廢硫酸分為有機廢硫酸和無機廢硫酸。其中，有機廢硫酸占全年廢硫酸總產量的65%，無機廢硫酸占全年廢硫酸總產量的35%。中國的廢硫酸主要來自以下幾個方面：

2.2.1二氧化鈦廢硫酸

在二氧化鈦生產過程中，經常使用硫酸生產，其中二氧化鈦產量在20%至25%的情況下，廢硫酸將產生約8T。二氧化鈦廢硫酸中含有大量的鋁、錳、鈣等金屬鹽，已成為我國廢硫酸的主要輸出領域。

2.2.2染料廢硫酸

染料生產和加工過程中也會產生大量的廢硫酸。染料和中間體的生產需要使用硫酸。由于生產需要，大部分硫酸被添加到其他物質中，最終轉化為硫酸鹽或染料廢硫酸。根據實際調查，染料生產產生的廢硫酸量占全年廢硫酸產量的7.9%。

2.2.3原油加工產生的廢硫酸

原油加工產生廢硫酸的工藝主要包括以下兩個部分：一是原油加工過程中高純度清潔汽油和組分油的硫酸生產裝置。每生產1t清潔汽油調和油，就會產生80至90kg廢硫酸。其中，廢硫酸中含有8%-14%的碳氫化合物;第二，在原油加工過程中，硫化物大多以硫化氫狀態存在。原油加工產生的廢硫酸占年廢硫酸產量的6.7%。

2.2.4鋼鐵加工廢硫酸

鋼鐵加工廢硫酸主要產生于鋼鐵酸洗環節。在鋼鐵酸洗過程中，硫酸與鐵氧化物質發生反應，形成大量鋼鐵酸洗廢硫酸。其中，廢硫酸中含有部分硫酸鐵和少量油脂，實際回收難度大。

3常見廢硫酸回收利用技術

3.1廢硫酸濃縮技術

3.1.1高溫濃縮技術

廢硫酸高溫濃縮技術是將廢硫酸液預沉淀過濾，用煤加熱蒸餾廢硫酸，回收無色透明的濃硫酸。在廢硫酸中硫酸質量大于95%且未檢出三氯乙醇的情況下，可通過堿水解、蒸餾、過濾等方法回收三氯甲烷物質，有效提高廢硫酸的利用率。但其存在實際運行風險高、前期設備投入大等缺陷。

3.1.2低溫濃縮技術

低溫廢硫酸濃縮技術是利用強耐酸泵設備將廢硫酸液輸送到循環濃縮塔進行濃縮，經換熱器加熱后進入制霧裝置和擴散裝置，強制霧化蒸發，最后通過除霧器處理和凈化分離硫酸氣體，使煙氣達到排放標準。分離后的酸液再次進入循環濃縮塔，濃硫酸經過反復處理和萃取，使其再次成為工業生產的原料。與高溫濃縮技術相比，低溫濃縮技術具有蒸發溫度低、能耗低、稅收成本低等優點。

3.2廢硫酸氧化技術

廢硫酸氧化回收利用技術已使用多年，主要是利用合適的氧化劑將廢硫酸氧化分離出有機物，使有機物轉化為水、二氧化碳等氧化性物質并與硫酸分離，實現廢硫酸回收利用目標。常用的廢硫酸氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸和臭氧。在應用廢硫酸氧化技術時，生產部門需要根據生產特點和需求選擇合適的氧化劑組成。

3.3廢硫酸提取技術

廢硫酸提取回收工藝中使用的萃取劑應滿足以下要求：一是不能與硫酸反應，不溶于硫酸;第二，廢硫酸中的雜質需要與萃取劑具有較高的分配系數;第三，萃取劑的成本應控制在一定范圍內。目前常用的萃取劑有甲苯、雜酚油和鹵代烴。

3.4廢硫酸結晶技術

當廢硫酸中含有大量有機和無機雜物時，可采用結晶法回收。例如，南京某鋼廠生產的廢硫酸中含有大量硫酸亞鐵。因此，采用廢硫酸回收法結合濃縮結晶技術，使硫酸亞鐵中去除的廢硫酸重新成為原料，大大提高了實際生產中的經濟效益。

4廢硫酸回收利用的安全管理

與其他生產廢液相比，廢硫酸具有很強的腐蝕性和刺激性，嚴重損害人體皮膚、粘膜等組織。如果排放不達標，將直接造成嚴重的污染問題。因此，在廢硫酸回收過程中，相關管理部門應結合回收效率和經濟效益，不僅要選擇合適的廢硫酸回收技術，還應堅持廢硫酸回收過程中的安全管理，要求所有生產人員佩戴橡膠耐酸堿和耐酸堿橡膠手套和/或過濾式防毒面具，防止廢硫酸接觸人體造成傷害。注重深入落實廢硫酸回收利用過程中的安全責任機制，根據各部門、崗位特點，將生產責任落實到廢硫酸回收利用的各個環節，降低生產危險事故發生的概率。同時，加強了對違法經營的懲戒措施，禁止直接排放不合格廢硫酸，更好地實現減排和環保目標，為促進社會可持續發展奠定堅實基礎。

5結論

總之，化工、冶金行業廢硫酸的生產產量會直接影響周邊生態環境和生產成本，因此為了更好地解決廢硫酸的處理問題，生產管理部門應結合自身生產特點，通過對廢硫酸濃度、雜質成分的分析，選擇更有效、更經濟適用的廢硫酸回收技術，以最小的投資回收和處置廢硫酸，換取最大的經濟效益。

參考文獻

[1]謝書杰.廢硫酸回收新工藝[J].化工管理，2017（21）：71.