一种利用改性特种树脂高效回收酸和盐的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种利用改性特种树脂高效回收酸和盐的工艺，包括以下步骤：S1：将含盐废酸自下而上上样到低床层吸附柱中，收集低床层吸附柱上端的收集流出液；S2：当步骤S1中流出液中含有酸时，用水自上而下通入低床层吸附柱中进行洗脱，收集下端流出液；其中，所述低床层吸附柱为含改性特种树脂的低床层吸附柱；其中，所述改性特种树脂为以苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种利用改性特种树脂高效回收酸和盐的工艺


[0001]本专利技术属于废水处理与化工领域，涉及一种利用改性特种树脂高效回收酸和盐的工 艺。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅猛发展，市场对钢材、铝合金等一些型材的需求量越来越大。钢 铁、冶金和电镀等企业常常会用到大量的无机强酸，对原料或设备进行清洗或表面抛光 处理。目前金属表面处理、电镀和化工行业中产生和排放含有重金属的高浓度酸废液处 理是环保领域的难题之一。通常采用碱中和或石炭中和处理。前者可回收重金属，但处 理费用超过回收价值；后者成本低，重金属却难以回收，且带来大量渣泥。如能将这些 废酸有效回收利用，并生产出有用的化工产品，不但可以减少环境污染，同时还可以减 少资源的浪费，因此，有必要对废酸进行回收处理研究。
[0003]我国企业废酸按来源主要分为三类：离子交换树脂的再生废液、钢铁工业的废酸洗 液和冶金电镀工业的废酸。常见的废酸处理方法有中和法、扩散渗析法、喷雾焙烧法和 酸阻滞法等。其中，中和法产生大量污泥、污染环境，且浪费了废水中的酸和金属资源； 扩散渗析法对膜质量要求高、酸回收速率慢，且收率只能达到80～90％，还有10～20％ 的酸混入盐中，需要额外处理，不能从根本上解决废酸的问题；喷雾焙烧法能耗高，设 备投资大，工艺复杂，运行管理费用高；酸阻滞法是目前处理废酸最经济有效的方法， 但仍存在介质、设备和工艺等问题。国内报道的利用酸阻滞矮床技术分离酸和盐的工艺， 均采用强碱性阴树脂，此类型的树脂存在酸保留过强的严峻问题。在设备运行一段时间 后，酸在树脂上的层层积累，收集的盐液中酸浓升高，导致酸和盐的分离效果差，盐液 中还含有酸，需要再次处理，亦无法从根本上解决废酸的问题，因此，达不到工业上稳 定生产的要求，不能大规模推广应用。处理钢材、铝材等行业所产生的废液，其目的就 在于使废酸资源化，减少环境污染，减少资源浪费，实现循环经济。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用改性 特种树脂高效回收酸和盐的工艺。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种利用改性特种树脂高效回收酸和盐的工 艺，包括以下步骤：
[0006]S1：将含盐废酸自下而上上样到低床层吸附柱中，收集低床层吸附柱上端的收集流 出液；先收集到的是残留洗脱水，当流出液中含盐量为0～1g/L时，开始收集脱酸含盐 液；
[0007]S2：当步骤S1中流出液中含有酸时，用水自上而下通入低床层吸附柱中进行洗脱， 收集下端流出液；先收集到的是残留含盐废酸，当流出液中盐含量开始降低时，开始收 集脱盐含酸液。
[0008]在一些实施例中，所述含盐废酸中盐含量为2～30g/L；在一些实施例中，所述含盐 废酸中盐含量为7～25g/L；在一些实施例中，所述含盐废酸中盐含量为12～20g/L。
[0009]在一些实施例中，所述含盐废酸的酸度为190～260g/L；在一些实施例中，所述含 盐废酸的酸度为200～250g/L；在一些实施例中，所述含盐废酸的酸度为210～240g/L； 在一些实施例中，所述含盐废酸的酸度为220～230g/L；所述酸度以H
+
计。
[0010]在一些实施例中，所述低床层吸附柱为含改性特种树脂的低床层吸附柱。
[0011]在一些实施例中，所述改性特种树脂为以苯乙烯
‑
二乙烯基苯或者丙烯酸为主体结 构的两性聚合树脂；在一些实施例中，所述改性特种树脂为以苯乙烯
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二乙烯基苯为主 体结构的两性蛇笼树脂。
[0012]在一些实施例中，所述两性聚合树脂包括强碱强酸型聚合树脂，强碱弱酸型聚合树 脂，强酸弱碱型聚合树脂，弱酸弱碱聚合树脂；在一些实施例中，所述两性聚合树脂为 强碱强酸型聚合树脂和/或强碱弱酸型聚合树脂。
[0013]在一些实施例中，所述弱碱基团包括：甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺等；在一些实 施例中，所述强碱基团包括：I型季铵盐、II型季铵盐；在一些实施例中，所述弱酸基 团包括：顺丁烯马来酸、乙酸、磷酸等；在一些实施例中，所述强酸基团包括：苯磺酸、 烷基苯磺酸等。
[0014]在一些实施例中，交联度为2
‑
10％。
[0015]本专利技术中所述改性特种树脂的基体是疏水的苯乙烯
‑
二乙烯基苯，通过上述基团的 组合，将树脂变成了亲水的，同时，也调整了树脂的酸碱性。
[0016]在一些实施例中，所述两性聚合树脂的粒径为0.05～0.3mm，含水量为40％～80％， 湿真密度为1.05～1.10g/cm3；在一些实施例中，所述两性聚合树脂的粒径为0.01～0.3mm。
[0017]树脂颗粒粒径对分离的影响：树脂颗粒粒径相对较小，比表面积更大，使得交换动 力学得到了大大的提高，酸阻滞时接触吸附更充分，酸、盐分离效果更佳。
[0018]在一些实施例中，所述低床层吸附柱的高度为0.1～3.0m，直径为0.1～3.0m。
[0019]在一些实施例中，首次使用前，用改性特种树脂填充低床层吸附柱，逆流注入 10％NaCl浸泡3h，树脂收缩后再添加新树脂浸泡，直至树脂补充满，然后密闭分离器， 顺流注入纯水冲洗树脂柱，目的是洗净树脂上的盐份，让树脂膨胀整个床体处于压实的 状态，在纯水冲洗的过程中要注意树脂床中不能有任何的空气，排空树脂床中的水分。
[0020]本专利技术的工艺可突破树脂柱高度的限制，树脂填充高度普遍可达1～2m，甚至更高 至3m，所以可适用于最大单套设备处理量，提高了物质的交换动力学。
[0021]在一些实施例中，步骤S1中，所述含盐废酸的上样量为1～5BV。
[0022]在一些实施例中，步骤S1中，所述上样的速率为1～10BV/h。
[0023]在一些实施例中，步骤S2中，所述水的用量为1～5BV。
[0024]在一些实施例中，步骤S2中，所述洗脱的速率为1～10BV/h。
[0025]本专利技术的工艺根据料液和工艺要求不同，在一些实施例中，吸附过程中，所述残留 洗脱水的收集量为0.1～2.5BV，所述脱酸含盐液的收集量为0.2～1.5BV；在一些实施例 中，洗脱过程中，所述残留含盐废酸的收集量为0.1～2.5BV，所述脱盐含酸液的收集量 为0.2～1.5BV。通过调节各溶液段体积，可对处理量与分离效果做调整，实现优化。
电镀废水中无机强酸和对应金属离子的分离，还可适用于糖酸的分离体系。
[0042]本专利技术中所述分离器、低床层吸附柱均为低床层装置。
[0043]本专利技术具有分离效果好，树脂使用寿命长，适用性广的优势，可满足工业上稳定生 产的要求，可进行大规模推广应用。同时，本专利技术真正实现工业废酸的资源回收利用， 保证企业长期稳定生产，保护环境生态平衡，有效解决了酸和盐分离效果差、回收酸浓 度低、设备运行不稳定，不能长时间稳定生产的问题。
[0044]有益效果：与现有技术相比，本专利技术的主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用改性特种树脂高效回收酸和盐的工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将含盐废酸自下而上上样到低床层吸附柱中，收集低床层吸附柱上端的收集流出液；先收集到的是残留洗脱水，当流出液中含盐量为0～1g/L时，开始收集脱酸含盐液；S2：当步骤S1中流出液中含有酸时，用水自上而下通入低床层吸附柱中进行洗脱，收集下端流出液；先收集到的是残留含盐废酸，当流出液中盐含量开始降低时，开始收集脱盐含酸液；其中，所述低床层吸附柱为含改性特种树脂的低床层吸附柱；其中，所述改性特种树脂为以苯乙烯
‑
二乙烯基苯，或者丙烯酸为主体结构的两性聚合树脂。2.根据权利要求1所述工艺，其特征在于，所述两性聚合树脂包括强碱强酸型聚合树脂，强碱弱酸型聚合树脂，强酸弱碱型聚合树脂，弱酸弱碱聚合树脂；优选地，所述两性聚合树脂为强碱强酸型聚合树脂和/或强碱弱酸型聚合树脂。3.根据权利要求1所述工艺，其特征在于，所述两性聚合树脂的粒径为0.05～0.3mm，含水量为40％～80％，湿真...

【专利技术属性】
技术研发人员：何广科，吴菁岚，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：