废硫酸回收利用技术探讨

杨友丹

摘要：化工或冶金生产中会消耗大量的硫酸，产出的硫酸物质主要是混有各种混合物的有机废硫酸，对生产成本及周边生态环境造成了严重影响。针对废硫酸处理问题，我国开发了多种废硫酸回收利用技术，有效提高了废硫酸的利用率，为实现生产经济效益和生态效益最大化的发展目标奠定了坚实的技术基础。

关键词：废硫酸;回收技术;分析研究

1废硫酸回收利用的意义

20世纪90年代，中国硫酸年产量达到2100万吨，居世界第一。目前，硫酸常用于钙、磷酸铵等化肥生产，实际产出的废硫酸也集中在这些行业。与其他发达国家相比，我国废硫酸的回收利用起步较晚，实际的回收利用一直处于有待提高的阶段。偷废硫酸和直接排放问题普遍存在，对周边生态环境造成严重不利影响。因此，为有效提高硫酸生产的生态价值和经济价值，有关管理部门应积极开展废硫酸税收利用技术的研究开发，不断优化废硫酸回收利用工艺，有效提高废硫酸的利用率。

2废硫酸现状及来源分析

2.1废硫酸现状

中国是硫酸和废硫酸的生产大国。随着各领域对硫酸需求的增加，生活垃圾硫酸的产量也随之增加。从钛白粉等行业产生的废硫酸来看，21世纪初，我国废硫酸年产量达到8900吨，比上年增长10个百分点。目前，我国废硫酸产量虽然较大，但实际增长率较低。同时，随着二氧化钛等工业硫酸消耗量的增长、工业生产工艺的改进和社会环境保护，废硫酸回收利用技术的开发利用已被提上实际生产日程，我相信在未来绿色生产过程的推动下，废硫酸的产量会越来越少。

2.2废硫酸的来源

从工业生产来看，废硫酸主要来源于有机物的硝化、磺化、酯化等各种生产化学反应。根据废硫酸中的杂质，可将废硫酸分为有机废硫酸和无机废硫酸。其中，有机废硫酸占全年废硫酸总产量的65%，无机废硫酸占全年废硫酸总产量的35%。中国的废硫酸主要来自以下几个方面：

2.2.1二氧化钛废硫酸

在二氧化鈦生产过程中，经常使用硫酸生产，其中二氧化钛产量在20%至25%的情况下，废硫酸将产生约8T。二氧化钛废硫酸中含有大量的铝、锰、钙等金属盐，已成为我国废硫酸的主要输出领域。

2.2.2染料废硫酸

染料生产和加工过程中也会产生大量的废硫酸。染料和中间体的生产需要使用硫酸。由于生产需要，大部分硫酸被添加到其他物质中，最终转化为硫酸盐或染料废硫酸。根据实际调查，染料生产产生的废硫酸量占全年废硫酸产量的7.9%。

2.2.3原油加工产生的废硫酸

原油加工产生废硫酸的工艺主要包括以下两个部分：一是原油加工过程中高纯度清洁汽油和组分油的硫酸生产装置。每生产1t清洁汽油调和油，就会产生80至90kg废硫酸。其中，废硫酸中含有8%-14%的碳氢化合物;第二，在原油加工过程中，硫化物大多以硫化氢状态存在。原油加工产生的废硫酸占年废硫酸产量的6.7%。

2.2.4钢铁加工废硫酸

钢铁加工废硫酸主要产生于钢铁酸洗环节。在钢铁酸洗过程中，硫酸与铁氧化物质发生反应，形成大量钢铁酸洗废硫酸。其中，废硫酸中含有部分硫酸铁和少量油脂，实际回收难度大。

3常见废硫酸回收利用技术

3.1废硫酸浓缩技术

3.1.1高温浓缩技术

废硫酸高温浓缩技术是将废硫酸液预沉淀过滤，用煤加热蒸馏废硫酸，回收无色透明的浓硫酸。在废硫酸中硫酸质量大于95%且未检出三氯乙醇的情况下，可通过碱水解、蒸馏、过滤等方法回收三氯甲烷物质，有效提高废硫酸的利用率。但其存在实际运行风险高、前期设备投入大等缺陷。

3.1.2低温浓缩技术

低温废硫酸浓缩技术是利用强耐酸泵设备将废硫酸液输送到循环浓缩塔进行浓缩，经换热器加热后进入制雾装置和扩散装置，强制雾化蒸发，最后通过除雾器处理和净化分离硫酸气体，使烟气达到排放标准。分离后的酸液再次进入循环浓缩塔，浓硫酸经过反复处理和萃取，使其再次成为工业生产的原料。与高温浓缩技术相比，低温浓缩技术具有蒸发温度低、能耗低、税收成本低等优点。

3.2废硫酸氧化技术

废硫酸氧化回收利用技术已使用多年，主要是利用合适的氧化剂将废硫酸氧化分离出有机物，使有机物转化为水、二氧化碳等氧化性物质并与硫酸分离，实现废硫酸回收利用目标。常用的废硫酸氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸和臭氧。在应用废硫酸氧化技术时，生产部门需要根据生产特点和需求选择合适的氧化剂组成。

3.3废硫酸提取技术

废硫酸提取回收工艺中使用的萃取剂应满足以下要求：一是不能与硫酸反应，不溶于硫酸;第二，废硫酸中的杂质需要与萃取剂具有较高的分配系数;第三，萃取剂的成本应控制在一定范围内。目前常用的萃取剂有甲苯、杂酚油和卤代烃。

3.4废硫酸结晶技术

当废硫酸中含有大量有机和无机杂物时，可采用结晶法回收。例如，南京某钢厂生产的废硫酸中含有大量硫酸亚铁。因此，采用废硫酸回收法结合浓缩结晶技术，使硫酸亚铁中去除的废硫酸重新成为原料，大大提高了实际生产中的经济效益。

4废硫酸回收利用的安全管理

与其他生产废液相比，废硫酸具有很强的腐蚀性和刺激性，严重损害人体皮肤、粘膜等组织。如果排放不达标，将直接造成严重的污染问题。因此，在废硫酸回收过程中，相关管理部门应结合回收效率和经济效益，不仅要选择合适的废硫酸回收技术，还应坚持废硫酸回收过程中的安全管理，要求所有生产人员佩戴橡胶耐酸碱和耐酸碱橡胶手套和/或过滤式防毒面具，防止废硫酸接触人体造成伤害。注重深入落实废硫酸回收利用过程中的安全责任机制，根据各部门、岗位特点，将生产责任落实到废硫酸回收利用的各个环节，降低生产危险事故发生的概率。同时，加强了对违法经营的惩戒措施，禁止直接排放不合格废硫酸，更好地实现减排和环保目标，为促进社会可持续发展奠定坚实基础。

5结论

总之，化工、冶金行业废硫酸的生产产量会直接影响周边生态环境和生产成本，因此为了更好地解决废硫酸的处理问题，生产管理部门应结合自身生产特点，通过对废硫酸浓度、杂质成分的分析，选择更有效、更经济适用的废硫酸回收技术，以最小的投资回收和处置废硫酸，换取最大的经济效益。

参考文献

[1]谢书杰.废硫酸回收新工艺[J].化工管理，2017（21）：71.