不銹鋼酸洗液，一般采用氫氟酸、硝酸混合液。在氫氟酸、硝酸廢酸液中，含有一定量的游離酸及金屬鹽類(lèi)，特別是其中的氟離子及重金屬離子是非常有害的，任其排放將造成環(huán)境污染，引起公害。所以，對(duì)氫氟酸、硝酸廢酸液必須進(jìn)行回收處理。這里簡(jiǎn)單介紹幾種廢酸回收處理方法。

 1. 減壓蒸發(fā)法

  本方法是在真空狀態(tài)下，采用低溫蒸發(fā)，經(jīng)冷凝后回收酸液，用硫酸置換金屬鹽中的硝酸根與氟根并將其回收使用。濃縮液經(jīng)分離后回收硫酸亞鐵，母液的硫酸溶液作為循環(huán)酸，再用于回收系統(tǒng)。

  某型號(hào)減壓蒸發(fā)回收硝酸、氫氟酸工藝流程示意圖見(jiàn)圖9-5，在圖9-5中，來(lái)自酸洗車(chē)間的廢酸用泵打人廢酸貯罐中貯存。廢酸的總酸度為3mol/L~4mol/L,硝酸酸根為3mol/L~4.5mol/L,氫氟酸酸根為1mol/L~1.5mol/L,鐵離子25g/L,鉻離子3g/L~4g/L,鎳離子2g/L~2.5g/L.然后用酸泵2打入廢酸計(jì)量罐,借助水噴射泵所產(chǎn)生的真空，吸入蒸發(fā)器中，再流入加熱器中，不斷循環(huán)加熱并吸入濃硫酸，進(jìn)行置換。在蒸發(fā)器中產(chǎn)生酸蒸氣，進(jìn)人冷凝器中。冷凝為硝酸和氫氟酸的再生酸，流入接受罐7中，再流入成品酸罐中，用酸泵打入車(chē)間重復(fù)使用。蒸發(fā)后的殘液流入結(jié)晶器中結(jié)晶，再流人離心機(jī)中進(jìn)行固液分離，固體硫酸亞鐵回收。母液流人循環(huán)酸槽中作為循環(huán)酸再吸人蒸發(fā)器中作為載體使用。系統(tǒng)中所用的真空由水噴射泵產(chǎn)生。用水泵與水槽打循環(huán)以節(jié)約用水。

 2. 溶劑萃取法

  溶劑萃取法于1973年在瑞典研究成功，1975年美國(guó)也開(kāi)始研究；1978年日本日新煉鋼公司，在瑞典研究的基礎(chǔ)上，完成了不銹鋼廢酸洗液中硝酸、氫氟酸的工業(yè)回收處理裝置的研究。原西德、日本有關(guān)專(zhuān)家來(lái)我國(guó)的技術(shù)交流中都提到了這個(gè)新方法。

  萃取是在混合物中加入某種溶劑，利用混合物的多種成分在該溶劑中溶解度的不同將它們分離的一種方法。用溶劑分離液體混合物中各組分的，叫“液－液萃取”或“溶劑萃取”。

  萃取劑通常指液－液萃取所用的溶劑。要求溶劑與被萃取的溶液不相混溶，同時(shí)又須對(duì)被萃取的溶質(zhì)具有選擇性的溶解能力。例如磷酸三丁酯等。中性膦酸酯就是常用的萃取劑。

  溶劑萃取法就是利用一種能溶解混合物中的一種組分，但不溶解其他組分的溶劑，溶解這種組分，然后從混合物中分離出這種組分的過(guò)程，從而達(dá)到分離、精制所需物質(zhì)的方法。

  溶劑萃取法是在常溫下操作，故耐腐蝕材料易解決，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗少，又適于構(gòu)成密封循環(huán)系統(tǒng)，故作為公害防止技術(shù)，近年來(lái)，尤其受到重視。特別是環(huán)保法律嚴(yán)格的瑞典、美國(guó)、日本等國(guó)家，已將溶媒萃取應(yīng)用于工業(yè)廢水處理。

  溶劑淬取硝酸、氫氟酸工藝流程見(jiàn)圖9-6.在圖9-6中，廢液在第一萃取工序中與有機(jī)溶媒逆流接觸；對(duì)有機(jī)溶媒分配系數(shù)大的硝酸，則被萃取到有機(jī)相中。第一萃取液送至反萃工序中。而萃取殘液則在第二萃取工序繼續(xù)和有機(jī)溶媒逆流接觸，此時(shí)分配系數(shù)小的無(wú)機(jī)酸，如氫氟酸即被萃取。第二萃取液和第一萃取液合流送到反萃,來(lái)自第二萃取工序的萃取殘液送往中和工序或金屬回收工序。在反萃工序中，采用水為反萃劑，將有機(jī)相與硝酸、氫氟酸分開(kāi)。硝酸、氫氟酸作為回收酸被取出，送往酸洗車(chē)間再次使用。反萃了無(wú)機(jī)酸后的再生有機(jī)溶媒，分成兩列并列地送至第一和第二萃取工序重復(fù)使用。有機(jī)溶媒的量取決于廢液中硝酸及氫氟酸的濃度。

  該方法使用的溶劑是被稱(chēng)為T(mén)BP的中性膦酸酯，例如磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二丁酯或它們的混合物，采用煤油、甲苯、苯、四氯化碳作為稀釋劑。一般是采用煤油稀釋了的75%TBP(磷酸三丁酯），其萃取能力取決于預(yù)先在廢液中加入的硫酸或鹽酸的濃度（使廢液中的硝酸、氫氟酸游離并使廢液中的金屬變成硫酸鹽或氯化物，以防止轉(zhuǎn)移到有機(jī)相中），兩相（水相和有機(jī)相）的流速比以及萃取段數(shù)。萃取法能量消耗少，沒(méi)有高溫部分，防腐材料容易解決；使用的試劑少，回收酸的價(jià)值高于處理費(fèi)用；硝酸、氫氟酸回收可循環(huán)用于酸洗。操作設(shè)備易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化。

3. 中和處理法

  將酸洗廢液用堿性物質(zhì)如石灰或石灰乳進(jìn)行中和處理，分離澄清液和泥漿，而分別廢棄。但使用石灰中和又要一套配制石灰乳的設(shè)備，而且有大量中和渣子處理也是比較困難的。如無(wú)配制石灰乳和清渣的設(shè)備，也可使用液體的氫氧化鈉加水稀釋后與廢酸中和連同泥漿一齊排放。

  用石灰中和的反應(yīng)機(jī)理如下式：

  HF+HNO₃+Me(NO₃)n+Ca(OH)₂→2Me(OH)₂+CaF₂+Ca(NO3)₂+H₂O

  注：其中Me代表 Fe⁺³、Cr⁺³、Ni⁺²

  中和處理法的優(yōu)點(diǎn)是處理設(shè)備簡(jiǎn)單，處理操作容易，中和劑便宜，稀酸廢液也能同時(shí)處理，設(shè)備投資少；缺點(diǎn)是價(jià)格很貴的氫氟酸、

  硝酸和鉻鎳等金屬中和廢棄了，生成大量的金屬氫氧化物泥漿處理困難，同時(shí)還需要花費(fèi)人工費(fèi)用和中和劑費(fèi)用。澄清液中的硝酸鈣排入水體中，必然會(huì)引起公害和漁業(yè)問(wèn)題。中和處理是最不經(jīng)濟(jì)的方法，作為今后的處理方法是不適用的，但是目前對(duì)低酸廢水的處理大部分還是采用中和法。

 4. 化學(xué)處理法

 化學(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)對(duì)酸洗廢液中的硝酸、氫氟酸進(jìn)行處理和回收。處理和回收時(shí)，可根據(jù)具體情況，利用其中一個(gè)或幾個(gè)方法進(jìn)行硝酸、氫氟酸廢液的處理和回收。

  a. 從酸洗廢液中回收氟化鈣和硝酸銨

  將酸洗廢液加氨進(jìn)行中和，為防止鐵、鎳、鉻等生成絡(luò)鹽，同時(shí)將它們以氫氧化物沉淀，并過(guò)濾分離，分離后的濾液制成粗硝酸銨。用這個(gè)方法可回收高純度的氟化鈣、粗硝酸銨，NHNO₃為95%~97%,CaF₂為0.01%以下，（NH₄)₂SO₄為2%~3%,其他為1%以下。

  b.從酸洗廢液中回收鉻酸鋇

 將酸洗廢液用苛性堿調(diào)pH值為2~3,大部分鐵生成氫氧化鐵

  沉淀，過(guò)濾除去鐵、鎳氫氧化物和氟化鈣沉淀，在濾液中加人氯化鋇，以鉻酸鋇回收鉻。氧化劑用漂白粉或次氯酸鈉、氯氣、溴水、過(guò)氧化氫、過(guò)氧化鈉等。除漂白粉外，其他氧化劑必須與石灰乳一齊使用。鉻在酸性溶液中氧化時(shí)，加入過(guò)硫酸銨、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑，不加熱也能氧化成鉻酸。

  在堿性溶液中Cr⁺³很容易氧化成Cr⁺⁶,其反應(yīng)機(jī)理如下：

  Ca⁺²+2(OH)^-1→Ca(OH)₂

  Cr⁺³→Cr⁺⁶+3e

  Ba⁺²+CrO₄^-2→BaCrO₄

  鉻酸鋇為黃色結(jié)晶沉淀，過(guò)濾脫水得到鉻酸鋇的結(jié)晶粉末。

 c. 從酸洗廢液中回收氟硅酸鈉、硝酸鉀、硫化鎳和鉻制品

  酸洗廢液與可溶性硝酸鹽或二氧化硅反應(yīng)生成不溶性氟化物，如廢液和二氧化硅反應(yīng)、放置、過(guò)濾。放置液中加入硝酸鉀，經(jīng)過(guò)濾、沉淀、干燥，得到約99.9%白色粉末；濾液通氨中和至pH=7,經(jīng)過(guò)濾從沉淀物中回收鉻制品，在濾液中加入足夠量的KCl使NH,NO₃變成KNO₃,加熱后，放入（NH₄)₂S并過(guò)濾、干燥。

  反應(yīng)機(jī)理如下：

    6HF+SiO₂→H₂SiF₆+2H₂O

    H₂SiF₆+2KNO₃→K₂SiF₆+2HNO₃

   HN₄O₃+Fe(NO₃)₃+Cr(NO₃)₃+7NO₃+6H₂O→7NH₄NO₃+Fe(OH)+Cr(OH)₃

   NH₄NO₃+KCl→KNO₃+NH₄Cl

（NH₄)₂+Ni(NO₃)₂→NiS+2NH4NO₃

殘液中含有的KNO₃、NH₄CI等用蒸發(fā)濃縮的方法進(jìn)行回收和利用。