高氟稀酸对硫酸净化工序的危害及处理研究侯鸿斌

研究·开发硫酸工业,2X()3,(2):48一50S吻huirCcA记介以山ytr高氟稀酸对硫酸净化工序的危害及处理研究侯鸿斌(广东省韶关冶炼厂,广东韶关512024)摘要:硫酸系统净化工序循环稀酸氟含量高对塔体及设备造成了严重的腐蚀。通过试验,确定采用石灰中和法除氟。来自空塔循环槽和填料塔循环槽的稀酸进人沉降槽,污泥回收,部分上清液用石灰中和处理,控制稀酸pH值为4一6,除氟效率达85%以上,沉渣压滤堆存。工业试验表明,采用新工艺后,完全可将稀酸氟含量控制在300m留L以下,保证了硫酸系统的稳定运行。关健词:硫酸;除氟;石灰中和法中图分类号:x703,均111.1文献标识码:B文章编号:1加2一15价《2X()3)02一以抖8一03韶关冶炼厂硫酸系统净化工序排出的酸性污水采用石灰乳处理,氟化钙及金属氢氧化物沉渣返回系统配料用。氟没有完全除去,而是在系统中不断循环富集,致使循环稀酸氟含量越来越高,一般在700一1soom岁(L最高达2436m留)L,严重腐蚀设备,影响了生产的正常运行。为了解决净化工序循环稀酸氟含量高的问题,通过试验确定了开路除氟工艺及控制参数,降低净化工序循环稀酸的氟含量,保证系统的正常运行。1高氟稀酸对净化工序的危害净化工序循环稀酸的组分如表表1l、2。净化工序循环稀酸氟含量较高,对洗涤塔内衬、循环槽内衬以及循环泵等设备腐蚀严重。2以刃年,净化工序5台稀酸循环泵受到严重腐蚀,泵的叶轮、壳体腐蚀穿孔;填料洗涤塔塔壁所衬的耐酸瓷砖以及塔底填料支承结构(条形拱)均受到严重腐蚀,塔体瓷砖腐蚀量厚达60一70mm,不得不对整个洗涤塔进行更换。虽然在生产过程中采取了多种措施,如更换循环泵的材质、停机检修时加大各循环槽的排污量、补充大量新鲜水等,但是问题没有得到根本解决。高氟循环稀酸的腐蚀给生产造成了严重影响。净化工序稀酸氛含量及pH值项目氟含量波动值/mg·L一`氟含量平均值/mg·L一’pH值排放量m,.d一:空塔循环槽1366~243613971.16~1.90150填料塔循环槽石墨间冷器冲洗槽570~7455831.84~1.9690149.157153.82·2.05印污水地下槽476~186114511.95`2.27表2净化工序稀酸金属离子含量m岁L项目bPZnCdHgAs空塔循环槽10.911.3038.4810.4()37.78填料塔循环槽8.061.4519,122.3912.22石墨间冷器冲洗槽6.181.291.402.520.28污水地下槽7.941.4524.603.0214.442高氟稀酸除氟试验2.1循环稀酸氟含最的控制根据国内外硫酸厂家的经验,净化工序循环收稿日期:2X()2一08一23作者简介:侯鸿斌,男,广东省韶关冶炼厂高级工程师,从事硫酸生产管理。电话:a751一8399321侯鸿斌.高氟稀酸对硫酸净化工序的危害及处理研究稀酸氟含量不超过300m岁L,对净化工序设备的腐蚀较轻,故确定将稀酸氟含量控制在小于300m岁oL2.2除奴剂的选择除氟剂的选择主要考虑2个因素:成本低、投放量少;在尽可能低的pH值条件下除氟,以减少处理过程中重金属离子和二氧化硫的损失。除氟剂种类较多、选择性较大,本次试验先后选择了硫酸铝、氧化镁、氧化钙作为除氟剂,均能达到良好的效果。考虑到硫酸铝和氧化镁价格较高,故确定选用氧化钙作为除氟剂,采用石灰乳中和混凝法处理高氟稀酸。2.3控制参数的确定2.3.1PH值取一定量的循环稀酸,加人石灰乳,控制不同的pH值,搅拌20min、澄清20min,取上清液测定氟的去除率,结果见表3。表3不同pH值条件下的氛去除率处理前处理后试样pH值氟含量/mg·L一’氟去除率,%氟含量/mg·L一’193.2133.4525.1987.218.5669or6020408811568586949595939595083055368466262645167..2625.20.18.17.21.17.15444890350547340252内J41勺4`.ùù04ōOùO202082828298989862626225825818318318337637634734737634753533838384141415050502,`2,山,`,ó,`222勺`#2l’犷4’犷丫尸扩酬l0’*ll从表3可知,稀酸起始氟含量为258.20m岁L时,控制稀酸pH值为4.17,则氟的去除率达87.21%;随着氟含量的提高,pH值为6.02时,氟的去除率达95.11%。由此可见,控制稀酸pH值在4一6,能得到较好的除氟效果。2.3.2石灰投放且石灰的投放量与稀酸的酸度、成分、石灰的氧化钙含量以及处理时所需达到的pH值等因素有关。现分别取0.SL和IL同一试样,将pH值调至4左右,搅拌ormin,确定石灰的投放量为10-lsk盯m3。3除氟对稀酸金属离子含量的影响3.1稀酸氟含盆取氟含量不同的稀酸用石灰乳除氟,处理后液中金属离子含量的变化见表4。表4不同氟含量稀酸除氛对金属离子含量的影响项目Pb/mg·L一通Z可mg·L一lC夕mg·L一lH岁mg·L一,As/gm·L一,214951939917181326.91.样处理前处理后去除率,%2#样处理前处理后去除率,%3.样处理前处理后去除率,%2.034.382.444.6929.164.3984.9528.08.071.438.383.1462.532.19l,7726.482.441.554.512.302.041.0317.0214.008.4015.925622.5454.806.532.5361.254.322.0652.313.973.872.523.512.9715.381.521.1822.37从表4可知,不同氟含量稀酸经石灰乳除氟,其中铅和汞的去除率较大,其余则影响不大。3.2澄清时间稀酸除氟后,选定澄清时间分别为10min、20硫酸工业2003年第2期min、03min,分析短时间澄清对金属离子含量的影响,分析结果见表5。表5短时间澄清对金属离子含量的影响m留L澄清时间PbnZCdHgAs后排放。石灰10min20min30min7.4212.247.6611.567.4310.742.142.662.55沉渣压滤堆存00002ù了,,ō了…冉jIJ内,à000000QQUO00…2台`弓`由上表5可知,短时间澄清对金属离子含量影响不大。图1开路除氟工艺流程4开路除氟工艺流程净化工序开路除氟工艺流程如图1。酸性污水在中和槽内处理后,进人沉淀池中静置24h。沉淀池上清液回用或进入污水处理总站处理达标5工业试验在工业试验条件下,测得不同pH值条件下氟的去除率(见表6)。工业试验数据表明,当pH值控制在4一6时,氟去除率可达到86%一95%,与小型试验结果相符。表6工业试验中不同pH值条件下的氛去除率处理后试样处理前pH值氟含氢mg·L一’pH值氟含影mg·L一,氟去除率,%34.6086.2687.5192.3393.8795.1094.9294.8594.4694.1230281600239617646434358.75.78.48.41....32343032.343558斜566388692453%件jA呼41、曰月呼ó、éǎ`Uù6ù勺`U8781878166666617171747472525727272898989`口ō、ù6一6户06ù61、Jùj`J444646料353535212121,`内`2,白弓`勺一22,`勺`##21丫护#5矿少尹扩l0’6结论根据小型试验和工业试验结果,采用石灰中和混凝法处理净化工序高氟稀酸,控制pH值在4一6,除氟效率可达85%以上,完全可将稀酸氟含量控制在300m扩L以下。b.开路除氟工艺流程简单,药剂及运行费用较低,适合在冶炼厂硫酸系统中应用。Harmofhigh·FdiluteaeidoneleaiungsecitonofsulPhUr】CacidPlantandreseacrhonteratmentHOUHongbin(Cua刀召do鳍从a叮ua,`S阴刃letr,Sh以活“an,512024,hCian)Abstraet:Limeneutarlizationporeess15adoptedonthebasisofexpeirmenttoterathihg一Feicrulationdiluetaeidinaeleaningseetionbeeauseofseirouseomrsionoftheotwesrandequipment.hTedilutesulPhuireaeidsformereyeletanksofempyttowerandpaekedtowersettleintank.hTesludgeformhtesetdingtank15iflteerdbyiflterperss.Filtereake15eolleetedinheaPandaPartofifItarteisneutarlizedbylimeatPH4一6toremovemoerthan85%F.hTeifeldtestsshowedthatfluoitneeontentofdilutesulphuireaeideanbeeon如liedunder30()m以Lotensuresmoothopeartionofhteplant.Keywo川s:sulPhuireaeidplant,fluorineermoval,limeneutarlizationPoreess