盐酸废水（废盐酸）回收处理工艺技术与装置
雍兴跃
（ 北京天久凯泰化工科技有限公司， 北京100044 ）
１ 概述
盐酸是一种常用的化工产品， 广泛用于钢铁、 电镀和钢铁结构件的酸洗生产。 同时， 也用于化工、 稀土生产过程中。 一条年产45万吨冷轧钢板的推拉酸洗机组， 每年需要用盐酸2万吨左右， 产生的含盐酸废液（ 约5％盐酸， 10~12％氯化亚铁）也将近2万吨/年。 在化工生产中， 比如染料和农药， 每年产生的含盐酸废水则无法统计。
我国是稀土资源储量和稀土生产大国。 据有关资料报道， 在稀土生产和稀土材料回收过程中， 都需要大量使用硫酸、 盐酸和烧碱， 消耗数以万计的工业水。 稀土生产企业在产生巨大的经济效益的同时， 每年排出大量含酸废水和渣土。 可以想象， 如果不采取措施对这些废水、废酸液进行处理， 那么对环境的污染、 破坏和资源的浪费是十分惊人的。 现在搞好废水、 废酸液的治理， 实际上关系着每个生产企业的效益与生存命运。
目前， 处理盐酸废水、 废盐酸的方法有三种：焙烧法，萃取法和蒸发法。 焙烧法主要从国外引进，适合钢铁酸洗行业产生的废盐酸处理，回收盐酸较多， 但是， 却存在二次污染， 投资大，需要消耗高能燃料， 技术难度大，设备体积大， 管理、 维修困难等缺点。萃取法是使用有机相组成的萃取液进行逆流萃取， 而萃取相循环使用的方法。 投资仍然较高，操作也不方便，不太适用。而蒸发法主要消耗蒸汽， 对含盐酸废水（ 废盐酸）进行加热蒸发， 获得盐酸和浓缩液相。 优点是投资低， 操作方便。 但是， 就一般的蒸发工艺来讲， 却存在着回收得到是浓度较低的稀盐酸， 并且往往由于回收盐酸浓度太低而无法直接使用。 另外， 由于设备腐蚀严重， 一般来讲， 设备运行不超过3个月 。
综上所述， 鉴于目前废水、
废酸液治理的严峻形势， 开发新型、 先进的废酸液工艺与设备势在必行， 对加强我国的环境保护具有重要的意义
2 新工艺技术开发设计的目标
综合研究、 对比分析目前的废酸液回收处理工艺， 本公司提出了蒸发新型废酸液回收处理工艺与设备设计的要求和目标：
（1）工艺先进， 流程简短；
（2）使用先进的塔器技术， 将稀盐酸浓度提高； 同时， 采用低温结晶或者蒸发结晶工艺， 处理浓缩液相； 最终相对实现零排放；
（3）采用全套设备防腐技术， 保证装置的使用寿命和减少装置泄漏对环境造成污染；
（4）主体设备使用寿命长， 布置紧凑， 占地面积少， 投资低于500万元；
３ 新工艺技术流程
（1）钢铁酸洗废盐酸的回收处理工艺
（2）硫酸置换法处理废盐酸的工艺
（3
）盐酸废水回收处理工艺
４ 新工艺技术的特点
由上述可见， 本公司开发的盐酸废水、 废盐酸回收处理工艺的特点：
（1）该工艺具体稀盐酸浓缩功能。 对盐酸废水和废盐酸的处理， 都能够得到15%以上浓度的浓盐酸， 并可以直接进入生产线使用；
（2）该工艺对稀盐酸进行浓缩的过程中， 由浓缩塔顶排出的水含盐酸在5‰以下， 并且基本不含金属离子， 属于酸性纯水。 可用于配制工作酸使用， 或者其他使用；
（3）采用蒸发结晶工艺， 可以对含特殊化合物的浓缩液进行有效结晶；
（4）该工艺流程简洁、 布置紧凑， 相对节能， 操作方便， 占地面积相对小， 投资低；
（5）该工艺系统消耗少， 运行费用相对较低；
（6）该工艺装置中设备、 管线和阀门等均采用防腐材料， 整套装置防腐性能好， 装置使用寿命较长；
（7）该工艺装置中基本无泄漏， 相对排放为零， 有利于环境保护。
５ 新工艺技术的应用
鉴于上述特点， 该工艺技术装置可以广泛地应用于下列领域：
（1）钢铁酸洗生产线中产生的废盐酸回收处理， 同时可用于生产线中的酸气处理；
（2）电镀等行业金属件和金属结构件酸洗废酸液的回收处理， 比如： 电镀厂， 电力铁塔制造厂；
（3）化工染料、 农药生产过程中的盐酸废水的回收处理；
（4）稀土生产和稀土材料回收生产过程中盐酸废水的回收处理。
６ 新工艺技术的经济效益
下面， 以处理3吨/小时的钢铁酸洗废盐酸为例， 初步估算一下该工艺装置的经济效益。具体如下：
6.1进料条件
废盐酸：3吨/小时， 其中： 盐酸：5％， 氯化亚铁：10％
6.2系统费用消耗明细
（1）蒸汽消耗：4.5吨/小时计，450元/小时，10800元/天；
（2）电力：50kw 计，25元/小时， 600元/天；
（3）水消耗（ 循环水系统补充新鲜水）：1吨/24 小时,30 元/天；
总消耗费用：11430 元/天
6.3系统回收物数量与价值
（1）回收18 ％盐酸： （ 3吨/小时× 24 × 5％× 95％）/18 ％＝ 19吨/天
折人民币19 吨/天× 650元/吨＝ 12350 元
（2）回收氯化亚铁产品： （ 3吨/小时× 24 × 10 ％）/80 ％＝ 9 吨/天
40％浓度溶液作为水处理剂， 500元/小 时，
折人民币9 × 2吨/天×500 元/吨＝ 9000 元
（3）按照系统折旧率10 ％，总投资500万元计，50 万元/年＝ 1370元/天
6.4 系统回收
收入总计：12350 ＋9000 ＝ 21350 元/天
6.5系统支出
总计： 1370＋ 11430 ＝ 13160 元/天
6.6系统收益
21350 -13160 ＝8190元/天
该工艺系统装置一年的收益： 8190× 300 ＝ 245.7 万元
可见， 按照总投资500万元， 建设一套每小时处理3吨钢铁酸洗废盐酸装置，上在2年内即可收回全部投资。
以上计算，仅供参考。
基本
盐酸废水（废盐酸）回收处理工艺技术与装置
雍兴跃
（ 北京天久凯泰化工科技有限公司， 北京100044 ）
１ 概述
盐酸是一种常用的化工产品， 广泛用于钢铁、 电镀和钢铁结构件的酸洗生产。 同时， 也用于化工、 稀土生产过程中。 一条年产45万吨冷轧钢板的推拉酸洗机组， 每年需要用盐酸2万吨左右， 产生的含盐酸废液（ 约5％盐酸， 10~12％氯化亚铁）也将近2万吨/年。 在化工生产中， 比如染料和农药， 每年产生的含盐酸废水则无法统计。
我国是稀土资源储量和稀土生产大国。 据有关资料报道， 在稀土生产和稀土材料回收过程中， 都需要大量使用硫酸、 盐酸和烧碱， 消耗数以万计的工业水。 稀土生产企业在产生巨大的经济效益的同时， 每年排出大量含酸废水和渣土。 可以想象， 如果不采取措施对这些废水、废酸液进行处理， 那么对环境的污染、 破坏和资源的浪费是十分惊人的。 现在搞好废水、 废酸液的治理， 实际上关系着每个生产企业的效益与生存命运。
目前， 处理盐酸废水、 废盐酸的方法有三种：焙烧法，萃取法和蒸发法。 焙烧法主要从国外引进，适合钢铁酸洗行业产生的废盐酸处理，回收盐酸较多， 但是， 却存在二次污染， 投资大，需要消耗高能燃料， 技术难度大，设备体积大， 管理、 维修困难等缺点。萃取法是使用有机相组成的萃取液进行逆流萃取， 而萃取相循环使用的方法。 投资仍然较高，操作也不方便，不太适用。而蒸发法主要消耗蒸汽， 对含盐酸废水（ 废盐酸）进行加热蒸发， 获得盐酸和浓缩液相。 优点是投资低， 操作方便。 但是， 就一般的蒸发工艺来讲， 却存在着回收得到是浓度较低的稀盐酸， 并且往往由于回收盐酸浓度太低而无法直接使用。 另外， 由于设备腐蚀严重， 一般来讲， 设备运行不超过3个月 。
综上所述， 鉴于目前废水、
废酸液治理的严峻形势， 开发新型、 先进的废酸液工艺与设备势在必行， 对加强我国的环境保护具有重要的意义
2 新工艺技术开发设计的目标
综合研究、 对比分析目前的废酸液回收处理工艺， 本公司提出了蒸发新型废酸液回收处理工艺与设备设计的要求和目标：
（1）工艺先进， 流程简短；
（2）使用先进的塔器技术， 将稀盐酸浓度提高； 同时， 采用低温结晶或者蒸发结晶工艺， 处理浓缩液相； 最终相对实现零排放；
（3）采用全套设备防腐技术， 保证装置的使用寿命和减少装置泄漏对环境造成污染；
（4）主体设备使用寿命长， 布置紧凑， 占地面积少， 投资低于500万元；
３ 新工艺技术流程
（1）钢铁酸洗废盐酸的回收处理工艺
（2）硫酸置换法处理废盐酸的工艺
（3
）盐酸废水回收处理工艺
４ 新工艺技术的特点
由上述可见， 本公司开发的盐酸废水、 废盐酸回收处理工艺的特点：
（1）该工艺具体稀盐酸浓缩功能。 对盐酸废水和废盐酸的处理， 都能够得到15%以上浓度的浓盐酸， 并可以直接进入生产线使用；
（2）该工艺对稀盐酸进行浓缩的过程中， 由浓缩塔顶排出的水含盐酸在5‰以下， 并且基本不含金属离子， 属于酸性纯水。 可用于配制工作酸使用， 或者其他使用；
（3）采用蒸发结晶工艺， 可以对含特殊化合物的浓缩液进行有效结晶；
（4）该工艺流程简洁、 布置紧凑， 相对节能， 操作方便， 占地面积相对小， 投资低；
（5）该工艺系统消耗少， 运行费用相对较低；
（6）该工艺装置中设备、 管线和阀门等均采用防腐材料， 整套装置防腐性能好， 装置使用寿命较长；
（7）该工艺装置中基本无泄漏， 相对排放为零， 有利于环境保护。
５ 新工艺技术的应用
鉴于上述特点， 该工艺技术装置可以广泛地应用于下列领域：
（1）钢铁酸洗生产线中产生的废盐酸回收处理， 同时可用于生产线中的酸气处理；
（2）电镀等行业金属件和金属结构件酸洗废酸液的回收处理， 比如： 电镀厂， 电力铁塔制造厂；
（3）化工染料、 农药生产过程中的盐酸废水的回收处理；
（4）稀土生产和稀土材料回收生产过程中盐酸废水的回收处理。
６ 新工艺技术的经济效益
下面， 以处理3吨/小时的钢铁酸洗废盐酸为例， 初步估算一下该工艺装置的经济效益。具体如下：
6.1进料条件
废盐酸：3吨/小时， 其中： 盐酸：5％， 氯化亚铁：10％
6.2系统费用消耗明细
（1）蒸汽消耗：4.5吨/小时计，450元/小时，10800元/天；
（2）电力：50kw 计，25元/小时， 600元/天；
（3）水消耗（ 循环水系统补充新鲜水）：1吨/24 小时,30 元/天；
总消耗费用：11430 元/天
6.3系统回收物数量与价值
（1）回收18 ％盐酸： （ 3吨/小时× 24 × 5％× 95％）/18 ％＝ 19吨/天
折人民币19 吨/天× 650元/吨＝ 12350 元
（2）回收氯化亚铁产品： （ 3吨/小时× 24 × 10 ％）/80 ％＝ 9 吨/天
40％浓度溶液作为水处理剂， 500元/小 时，
折人民币9 × 2吨/天×500 元/吨＝ 9000 元
（3）按照系统折旧率10 ％，总投资500万元计，50 万元/年＝ 1370元/天
6.4 系统回收
收入总计：12350 ＋9000 ＝ 21350 元/天
6.5系统支出
总计： 1370＋ 11430 ＝ 13160 元/天
6.6系统收益
21350 -13160 ＝8190元/天
该工艺系统装置一年的收益： 8190× 300 ＝ 245.7 万元
可见， 按照总投资500万元， 建设一套每小时处理3吨钢铁酸洗废盐酸装置，上在2年内即可收回全部投资。
以上计算，仅供参考。
基本