本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法。
背景技術(shù)：
不銹鋼因其優(yōu)良的耐腐蝕性和良好的外觀而被廣泛應(yīng)用。盡管不銹鋼產(chǎn)品多種多樣，冶煉工藝也不盡相同，但要想獲得良好的耐蝕性、抗氧化性的不銹鋼產(chǎn)品就必須經(jīng)過酸洗鈍化工藝流程。
隨著酸洗的過程，金屬氧化物不斷溶解而進(jìn)入酸洗液中。原來酸洗液中的氫離子逐漸被金屬鹽所替代，酸的濃度逐漸降低，金屬鹽濃度隨之升高，因而酸洗液溶解氧化物的速度逐漸減慢，需要不斷排出廢液，補(bǔ)給新的酸洗液，這種用過的酸洗效果差的廢液成為酸洗廢水。
不銹鋼酸洗廢水具有酸度高、毒性強(qiáng)(含鎳、鉻、氟等毒害污染物)、產(chǎn)量大、難處理(采用常規(guī)中和沉淀技術(shù)處理不僅消耗大量藥劑而且產(chǎn)生大量危險(xiǎn)廢棄物，處理及處置費(fèi)用均較高)等特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境和人類的健康有著巨大威脅。
傳統(tǒng)不銹鋼酸洗廢水處理技術(shù)藥劑成本高、二次污染重、浪費(fèi)大量有價(jià)無機(jī)酸和高價(jià)重金屬資源，且產(chǎn)生的中和污泥屬于危險(xiǎn)廢棄物，處置要求高、費(fèi)用高。并且，中和沉淀技術(shù)相關(guān)改進(jìn)方案均未能有效解決無機(jī)酸和重金屬分離回收及綜合利用的難題。
不銹鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量酸洗廢液的處理一直以來都是鋼鐵企業(yè)的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中，不銹鋼酸洗廢水處理技術(shù)藥劑成本高、二次污染重、浪費(fèi)大量有價(jià)無機(jī)酸和高價(jià)重金屬資源，且產(chǎn)生的中和污泥屬于危險(xiǎn)廢棄物，處置要求高、費(fèi)用高等問題。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)蒸酸
將不銹鋼酸洗廢水置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)槽中，加入濃硫酸進(jìn)行減壓蒸發(fā)，得到蒸酸后的結(jié)晶；
所述不銹鋼酸洗廢水和濃硫酸的體積比范圍為5︰2～10︰1；
所述濃硫酸的濃度范圍為95.0～98.0％；
所述減壓蒸發(fā)過程中溫度為100～220℃，時(shí)間為1～3小時(shí)；
2)氧化Fe2+
2.1)將步驟1)中得到的結(jié)晶加水溶解得到混合物A；
所述水與結(jié)晶的質(zhì)量比范圍為1:1～2:1；
2.2)將步驟2.1)中得到的混合物A中加入堿性物質(zhì)，將pH調(diào)節(jié)至0.5～1，得到混合物B；
2.3)將步驟2.2)中得到的混合物B進(jìn)行曝氣0.2～1小時(shí)；
3)萃取
將步驟2.3)中得到的經(jīng)過曝氣處理后的混合物B加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值至0.5～2.0后，加入有機(jī)相萃取劑進(jìn)行萃取、分液，得到萃取相和萃余相；
所述萃取相為上層液體，所述萃余相為下層液體。
4)反萃取
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入反萃劑，反萃分相后得到含鐵水相和空白有機(jī)相；
4.2)將含鐵水相中加入堿性物質(zhì)，調(diào)節(jié)pH值至2.5～8.0，沉鐵過濾，得到高鐵含量濾渣和濾液A；
4.3)將空白有機(jī)相中加入中和劑，分相后得到濾液B和可再生使用的萃取劑；
所述可再生使用的萃取劑作為步驟3)中有機(jī)相的萃取劑循環(huán)使用；
5)重金屬的資源化回收
5.1)將步驟3)中得到的萃余相中加入三聚氰胺，調(diào)節(jié)pH值至2～5，在20～100℃條件下反應(yīng)0.5～1小時(shí)后，壓濾得到鉻渣和濾液C；
所述三聚氰胺可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
5.2)將步驟5.1)中得到的鉻渣置于300～400℃的回轉(zhuǎn)窯中，三聚氰胺加熱升華；空氣泵鼓入氣體帶出升華氣體，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，同時(shí)經(jīng)過焙燒得到高含量的鉻渣；
5.3)將步驟5.1)中得到的濾液C中加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值至9～10，得到高純度的碳酸鎳和濾液D；
6)水的循環(huán)利用
6.1)所述步驟4.2)中得到的濾液A、步驟4.3)中得到的濾液B和步驟5.3)中得到的濾液D聚合得到濾液E；
6.2)將步驟6.1)中得到的濾液E中加入氫氧化鈣，直至沒有硫酸鈣沉淀生成，壓濾得到硫酸鈣和濾液F，所述硫酸鈣用作建筑材料和水泥原料，濾液F作為步驟2.1)中的水進(jìn)行循環(huán)。
進(jìn)一步，所述步驟2.2)、步驟3)和步驟4.2)中的堿性物質(zhì)包括NH4OH、NaOH、NaHCO3、Na2CO3、KOH、KHCO3、K2CO3或氨水中的一種或多種。
進(jìn)一步，所述步驟3)中的有機(jī)相包括以下原料及其體積份數(shù)：
所述萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑和胺類萃取劑的混合物；
所述相調(diào)節(jié)劑為中性磷型萃取劑；
所述酸性磷酸酯類萃取劑選自P204、P507、P350、P538、Cyanex27、Cyanex302或Cyanex301中的一種；
所述胺類萃取劑選自N235、N263、N503、N902或N1923中的一種；
所述中性磷型萃取劑選自TBP、DAMP、DBBP或TOP中的一種；
所述稀釋劑為磺化煤油、260號(hào)溶劑油或航空煤油中的一種。
進(jìn)一步，所述步驟4.1)的反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L，步驟4.3)中的中和劑為碳酸鈉。
進(jìn)一步，所述步驟3)中的萃取過程為單級(jí)萃取或多級(jí)逆流萃?。?/p>
所述萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1︰5～10︰1，溫度為15～40℃，萃取級(jí)數(shù)為1～10級(jí)，單級(jí)萃取時(shí)間為5～15min。
兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度降為1g/L以下，Cr3+、Ni2+的損失率在0.1％以下。
進(jìn)一步，所述步驟4.1)中的反萃取過程為單級(jí)或多級(jí)逆流反萃；
所述反萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1︰5～10︰1，溫度為15～40℃，萃取級(jí)數(shù)為1～10級(jí)，單級(jí)反萃時(shí)間為5～20min。
三級(jí)逆流反萃后，反萃率達(dá)到99％以上。
進(jìn)一步，所述步驟4.1)除直接用反萃劑反萃鐵的方法外，還包括以下步驟：
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入無機(jī)酸反萃有色金屬后，再用碳酸鈉中和分液后得到的空白有機(jī)相，含鐵水相中加入堿性物質(zhì)沉鐵過濾。
所述無機(jī)酸為硫酸溶液、鹽酸溶液、硝酸溶液或其構(gòu)成的混合溶液；所述無機(jī)酸中的H+濃度為0.5～4.0mol/L。
進(jìn)一步，所述步驟5.2)中鼓入的氣體為空氣、氮?dú)饣驓鍤庵械囊环N，鼓入的氣體經(jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
值得說明的是，本發(fā)明采用蒸酸、萃取、吸附絡(luò)合等方法的聯(lián)合，不僅可以實(shí)現(xiàn)酸的資源化回收，而且實(shí)現(xiàn)了蒸酸后金屬離子資源化利用，金屬離子分離取得良好效果。
眾所周知，三價(jià)鉻和六價(jià)鉻都是有毒性的，過量的Cr3+易積存在肺泡中，引起肺癌，進(jìn)入血液中引起肝和腎的障礙，Cr6+為吞入性毒物或吸入性極毒物，吸入可能致癌，對(duì)環(huán)境有持久危險(xiǎn)性，而三聚氰胺不僅可以吸附絡(luò)合重金屬，特別對(duì)鉻有較好的選擇性，對(duì)處理含鉻廢液具有很好的效果，工業(yè)應(yīng)用具有良好的前景。
本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)本發(fā)明巧妙地利用萃取劑的協(xié)同作用，從富鐵高酸度硫酸中協(xié)同萃取除鐵的效果比單獨(dú)使用萃取劑的效果更好，且萃取效率更高，分相容易，不易發(fā)生乳化，萃取劑的再生循環(huán)效果好，適合于工業(yè)化應(yīng)用。
2)本發(fā)明使用的三聚氰胺可以吸附絡(luò)合重金屬，特別對(duì)鉻有較好的選擇性，可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，從而后期得到高純度的鎳產(chǎn)品。
并且三聚氰胺在300～400℃會(huì)升華，空氣泵鼓入氣體將升華氣體帶出，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，鼓入的氣體經(jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
3)本發(fā)明通過公開的工藝流程，不僅可以回收硝酸氫氟酸，而且還可以得到較高純度的鐵、鉻、鎳產(chǎn)品，不產(chǎn)生廢水、廢氣等，實(shí)現(xiàn)了不銹鋼酸洗廢水的無害化、資源化利用。
本發(fā)明既產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益，更極大的減少了對(duì)環(huán)境的污染，符合建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好社會(huì)的宗旨，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
綜上所述：本發(fā)明具有能耗低、污染少、操作簡(jiǎn)便，硝酸、氫氟酸的回收率高，鐵萃取反萃效果好，萃取劑再生循環(huán)效果好，且得到的產(chǎn)品純度都比較高，不產(chǎn)生廢水、廢氣等優(yōu)點(diǎn)，符合建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好社會(huì)的宗旨，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例1：
收集西南某科技有限公司產(chǎn)出的不銹鋼廢水進(jìn)行處理，經(jīng)檢測(cè)，收集到的廢水中主要含有40.51g/L Fe3+、7.12g/L Cr3+、4.4g/L Ni2+、51.23g/L F-、252.56g/L NO3-。
一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)蒸酸
將不銹鋼酸洗廢水置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)槽中，加入濃硫酸進(jìn)行減壓蒸發(fā)，得到蒸酸后的結(jié)晶；
所述不銹鋼酸洗廢水和濃硫酸的體積比為5︰1；
所述濃硫酸的濃度范圍為95.0～98.0％；
所述減壓蒸發(fā)過程中溫度為100～200℃，時(shí)間為2小時(shí)；
2)氧化Fe2+
2.1)將步驟1)中得到的結(jié)晶加水溶解得到混合物A；
所述水與結(jié)晶的質(zhì)量比范圍為1:1～2:1；
2.2)將步驟2.1)中得到的混合物A中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié)至0.5～1，得到混合物B；
2.3)將步驟2.2)中得到的混合物B進(jìn)行曝氣0.2～1小時(shí)；
3)萃取
準(zhǔn)確量取步驟2.3)中得到的經(jīng)過曝氣處理后的混合物B 30mL，向混合物B中加堿性物質(zhì)碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至1.5后，加入有機(jī)相進(jìn)行萃取、分液，得到萃取相和萃余相；
所述萃取相為上層液體，所述萃余相為下層液體；
所述有機(jī)相包括以下原料及其體積份數(shù)：
所述萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑和胺類萃取劑的混合物；
所述相調(diào)節(jié)劑為中性磷型萃取劑；
所述酸性磷酸酯類萃取劑為P204；所述胺類萃取劑為N235；所述中性磷型萃取劑為TBP；所述稀釋劑為磺化煤油。
所述步驟3)中的萃取過程為單級(jí)萃取或多級(jí)逆流萃取；
所述萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1.5︰1，溫度為室溫，單級(jí)萃取時(shí)間為5min，兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度降為0.85g/L，Cr3+、Ni2+的損失率在0.1％以下。
4)反萃取
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入反萃劑，反萃分相后得到含鐵水相和空白有機(jī)相；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
所述步驟4.1)中的反萃取過程為單級(jí)或多級(jí)逆流反萃；
所述反萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為3︰1，溫度為室溫，單級(jí)反萃時(shí)間為10min。三級(jí)逆流反萃后，反萃率達(dá)到99％以上。
4.2)將含鐵水相中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至2.5～8.0，沉鐵過濾，得到高鐵含量濾渣和濾液A；
4.3)將空白有機(jī)相中加入中和劑碳酸鈉，反萃分相后得到濾液B和可再生使用的萃取劑；
所述可再生使用的萃取劑作為步驟3)中有機(jī)相的萃取劑循環(huán)使用；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
5)重金屬的資源化回收
5.1)將步驟3)中得到的萃余相中加入三聚氰胺，調(diào)節(jié)pH值至4，在60℃條件下反應(yīng)0.5小時(shí)后，壓濾得到鉻渣和濾液C；除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
所述三聚氰胺可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
5.2)將步驟5.1)中得到的鉻渣置于300～400℃的回轉(zhuǎn)窯中，三聚氰胺加熱升華；空氣泵鼓入氣體帶出升華氣體，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，同時(shí)經(jīng)過焙燒得到高含量的鉻渣；
所述鼓入的氣體為氮?dú)猓獨(dú)饨?jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
5.3)將步驟5.1)中得到的濾液C中加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值至9～10，得到高純度的碳酸鎳和濾液D；
6)水的循環(huán)利用
6.1)所述步驟4.2)中得到的濾液A、步驟4.3)中得到的濾液B和步驟5.3)中得到的濾液D聚合得到濾液E；
6.2)將步驟6.1)中得到的濾液E中加入氫氧化鈣，直至沒有硫酸鈣沉淀生成，壓濾得到硫酸鈣和濾液F，所述硫酸鈣用作建筑材料和水泥原料，濾液F作為步驟2.1)中的水進(jìn)行循環(huán)。
實(shí)施例2：
收集西南某科技有限公司產(chǎn)出的不銹鋼廢水進(jìn)行處理，經(jīng)檢測(cè)，收集到的廢水中主要含有40.51g/L Fe3+、7.12g/L Cr3+、4.4g/L Ni2+、51.23g/L F-、252.56g/L NO3-。
一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)蒸酸
將不銹鋼酸洗廢水置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)槽中，加入濃硫酸進(jìn)行減壓蒸發(fā)，得到蒸酸后的結(jié)晶；
所述不銹鋼酸洗廢水和濃硫酸的體積比為5︰1；
所述濃硫酸的濃度范圍為95.0～98.0％；
所述減壓蒸發(fā)過程中溫度為100～200℃，時(shí)間為2小時(shí)；
2)氧化Fe2+
2.1)將步驟1)中得到的結(jié)晶加水溶解得到混合物A；
所述水與結(jié)晶的質(zhì)量比范圍為1:1～2:1；
2.2)將步驟2.1)中得到的混合物A中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié)至0.5～1，得到混合物B；
2.3)將步驟2.2)中得到的混合物B進(jìn)行曝氣0.2～1小時(shí)；
3)萃取
準(zhǔn)確量取步驟2.3)中得到的經(jīng)過曝氣處理后的混合物B 60mL，向混合物B中加堿性物質(zhì)碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至1.5后，加入有機(jī)相進(jìn)行萃取、分液，得到萃取相和萃余相；
所述萃取相為上層液體，所述萃余相為下層液體；
所述有機(jī)相包括以下原料及其體積份數(shù)：
所述萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑和胺類萃取劑的混合物；
所述相調(diào)節(jié)劑為中性磷型萃取劑；
所述酸性磷酸酯類萃取劑為P204；所述胺類萃取劑為N235；所述中性磷型萃取劑為TBP；所述稀釋劑為磺化煤油。
所述步驟3)中的萃取過程為單級(jí)萃取或多級(jí)逆流萃取；
所述萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1.5︰1，溫度為室溫，單級(jí)萃取時(shí)間為5min，兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度降為1.32g/L，Cr3+、Ni2+的損失率在0.1％以下。
4)反萃取
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入反萃劑，反萃分相后得到含鐵水相和空白有機(jī)相；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
所述步驟4.1)中的反萃取過程為單級(jí)或多級(jí)逆流反萃；
所述反萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為3︰1，溫度為室溫，單級(jí)反萃時(shí)間為10min。三級(jí)逆流反萃后，反萃率達(dá)到99％以上。
4.2)將含鐵水相中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至2.5～8.0，沉鐵過濾，得到高鐵含量濾渣和濾液A；
4.3)將空白有機(jī)相中加入中和劑碳酸鈉，反萃分相后得到濾液B和可再生使用的萃取劑；
所述可再生使用的萃取劑作為步驟3)中有機(jī)相的萃取劑循環(huán)使用；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
5)重金屬的資源化回收
5.1)將步驟3)中得到的萃余相中加入三聚氰胺，調(diào)節(jié)pH值至4，在60℃條件下反應(yīng)0.5小時(shí)后，壓濾得到鉻渣和濾液C；除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
所述三聚氰胺可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
5.2)將步驟5.1)中得到的鉻渣置于300～400℃的回轉(zhuǎn)窯中，三聚氰胺加熱升華；空氣泵鼓入氣體帶出升華氣體，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，同時(shí)經(jīng)過焙燒得到高含量的鉻渣；
所述鼓入的氣體為氮?dú)猓獨(dú)饨?jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
5.3)將步驟5.1)中得到的濾液C中加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值至9～10，得到高純度的碳酸鎳和濾液D；
6)水的循環(huán)利用
6.1)所述步驟4.2)中得到的濾液A、步驟4.3)中得到的濾液B和步驟5.3)中得到的濾液D聚合得到濾液E；
6.2)將步驟6.1)中得到的濾液E中加入氫氧化鈣，直至沒有硫酸鈣沉淀生成，壓濾得到硫酸鈣和濾液F，所述硫酸鈣用作建筑材料和水泥原料，濾液F作為步驟2.1)中的水進(jìn)行循環(huán)。
實(shí)施例3：
收集西南某科技有限公司產(chǎn)出的不銹鋼廢水進(jìn)行處理，經(jīng)檢測(cè)，收集到的廢水中主要含有40.51g/L Fe3+、7.12g/L Cr3+、4.4g/L Ni2+、51.23g/L F-、252.56g/L NO3-。
一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)蒸酸
將不銹鋼酸洗廢水置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)槽中，加入濃硫酸進(jìn)行減壓蒸發(fā)，得到蒸酸后的結(jié)晶；
所述不銹鋼酸洗廢水和濃硫酸的體積比為5︰1；
所述濃硫酸的濃度范圍為95.0～98.0％；
所述減壓蒸發(fā)過程中溫度為100～200℃，時(shí)間為2小時(shí)；
2)氧化Fe2+
2.1)將步驟1)中得到的結(jié)晶加水溶解得到混合物A；
所述水與結(jié)晶的質(zhì)量比范圍為1:1～2:1；
2.2)將步驟2.1)中得到的混合物A中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié)至0.5～1，得到混合物B；
2.3)將步驟2.2)中得到的混合物B進(jìn)行曝氣0.2～1小時(shí)；
3)萃取
準(zhǔn)確量取步驟2.3)中得到的經(jīng)過曝氣處理后的混合物B 100mL，向混合物B中加堿性物質(zhì)碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至1.5后，加入有機(jī)相進(jìn)行萃取、分液，得到萃取相和萃余相；
所述萃取相為上層液體，所述萃余相為下層液體；
所述有機(jī)相包括以下原料及其體積份數(shù)：
所述萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑和胺類萃取劑的混合物；
所述相調(diào)節(jié)劑為中性磷型萃取劑；
所述酸性磷酸酯類萃取劑為P204；所述胺類萃取劑為N235；所述中性磷型萃取劑為TBP；所述稀釋劑為磺化煤油。
所述步驟3)中的萃取過程為單級(jí)萃取或多級(jí)逆流萃??；
所述萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1.5︰1，溫度為室溫，單級(jí)萃取時(shí)間為5min，兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度降為0.93g/L，Cr3+、Ni2+的損失率在0.1％以下。
4)反萃取
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入反萃劑，反萃分相后得到含鐵水相和空白有機(jī)相；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
所述步驟4.1)中的反萃取過程為單級(jí)或多級(jí)逆流反萃；
所述反萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為3︰1，溫度為室溫，單級(jí)反萃時(shí)間為10min。三級(jí)逆流反萃后，反萃率達(dá)到99％以上。
4.2)將含鐵水相中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至2.5～8.0，沉鐵過濾，得到高鐵含量濾渣和濾液A；
4.3)將空白有機(jī)相中加入中和劑碳酸鈉，反萃分相后得到濾液B和可再生使用的萃取劑；
所述可再生使用的萃取劑作為步驟3)中有機(jī)相的萃取劑循環(huán)使用；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
5)重金屬的資源化回收
5.1)將步驟3)中得到的萃余相中加入三聚氰胺，調(diào)節(jié)pH值至4，在60℃條件下反應(yīng)0.5小時(shí)后，壓濾得到鉻渣和濾液C；除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
所述三聚氰胺可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
5.2)將步驟5.1)中得到的鉻渣置于300～400℃的回轉(zhuǎn)窯中，三聚氰胺加熱升華；空氣泵鼓入氣體帶出升華氣體，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，同時(shí)經(jīng)過焙燒得到高含量的鉻渣；
所述鼓入的氣體為氮?dú)?，氮?dú)饨?jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
5.3)將步驟5.1)中得到的濾液C中加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值至9～10，得到高純度的碳酸鎳和濾液D；
6)水的循環(huán)利用
6.1)所述步驟4.2)中得到的濾液A、步驟4.3)中得到的濾液B和步驟5.3)中得到的濾液D聚合得到濾液E；
6.2)將步驟6.1)中得到的濾液E中加入氫氧化鈣，直至沒有硫酸鈣沉淀生成，壓濾得到硫酸鈣和濾液F，所述硫酸鈣用作建筑材料和水泥原料，濾液F作為步驟2.1)中的水進(jìn)行循環(huán)。
實(shí)施例4：
收集西南某科技有限公司產(chǎn)出的不銹鋼廢水進(jìn)行處理，經(jīng)檢測(cè)，收集到的廢水中主要含有40.51g/L Fe3+、7.12g/L Cr3+、4.4g/L Ni2+、51.23g/L F-、252.56g/L NO3-。
一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)蒸酸
將不銹鋼酸洗廢水置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)槽中，加入濃硫酸進(jìn)行減壓蒸發(fā)，得到蒸酸后的結(jié)晶；
所述不銹鋼酸洗廢水和濃硫酸的體積比為5︰1；
所述濃硫酸的濃度范圍為95.0～98.0％；
所述減壓蒸發(fā)過程中溫度為100～200℃，時(shí)間為2小時(shí)；
2)氧化Fe2+
2.1)將步驟1)中得到的結(jié)晶加水溶解得到混合物A；
所述水與結(jié)晶的質(zhì)量比范圍為1:1～2:1；
2.2)將步驟2.1)中得到的混合物A中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié)至0.5～1，得到混合物B；
2.3)將步驟2.2)中得到的混合物B進(jìn)行曝氣0.2～1小時(shí)；
3)萃取
準(zhǔn)確量取步驟2.3)中得到的經(jīng)過曝氣處理后的混合物B 200mL，向混合物B中加堿性物質(zhì)碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至1.5后，加入有機(jī)相進(jìn)行萃取、分液，得到萃取相和萃余相；
所述萃取相為上層液體，所述萃余相為下層液體；
所述有機(jī)相包括以下原料及其體積份數(shù)：
所述萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑和胺類萃取劑的混合物；
所述相調(diào)節(jié)劑為中性磷型萃取劑；
所述酸性磷酸酯類萃取劑為P204；所述胺類萃取劑為N235；所述中性磷型萃取劑為TBP；所述稀釋劑為磺化煤油。
所述步驟3)中的萃取過程為單級(jí)萃取或多級(jí)逆流萃取；
所述萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1.5︰1，溫度為室溫，單級(jí)萃取時(shí)間為5min，兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度降為1.13g/L，Cr3+、Ni2+的損失率在0.1％以下。
4)反萃取
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入反萃劑，反萃分相后得到含鐵水相和空白有機(jī)相；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
所述步驟4.1)中的反萃取過程為單級(jí)或多級(jí)逆流反萃；
所述反萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為3︰1，溫度為室溫，單級(jí)反萃時(shí)間為10min。三級(jí)逆流反萃后，反萃率達(dá)到99％以上。
4.2)將含鐵水相中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至2.5～8.0，沉鐵過濾，得到高鐵含量濾渣和濾液A；
4.3)將空白有機(jī)相中加入中和劑碳酸鈉，反萃分相后得到濾液B和可再生使用的萃取劑；
所述可再生使用的萃取劑作為步驟3)中有機(jī)相的萃取劑循環(huán)使用；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
5)重金屬的資源化回收
5.1)將步驟3)中得到的萃余相中加入三聚氰胺，調(diào)節(jié)pH值至4，在60℃條件下反應(yīng)0.5小時(shí)后，壓濾得到鉻渣和濾液C；除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
所述三聚氰胺可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
5.2)將步驟5.1)中得到的鉻渣置于300～400℃的回轉(zhuǎn)窯中，三聚氰胺加熱升華；空氣泵鼓入氣體帶出升華氣體，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，同時(shí)經(jīng)過焙燒得到高含量的鉻渣；
所述鼓入的氣體為氮?dú)猓獨(dú)饨?jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
5.3)將步驟5.1)中得到的濾液C中加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值至9～10，得到高純度的碳酸鎳和濾液D；
6)水的循環(huán)利用
6.1)所述步驟4.2)中得到的濾液A、步驟4.3)中得到的濾液B和步驟5.3)中得到的濾液D聚合得到濾液E；
6.2)將步驟6.1)中得到的濾液E中加入氫氧化鈣，直至沒有硫酸鈣沉淀生成，壓濾得到硫酸鈣和濾液F，所述硫酸鈣用作建筑材料和水泥原料，濾液F作為步驟2.1)中的水進(jìn)行循環(huán)。
實(shí)施例5：
收集西南某科技有限公司產(chǎn)出的不銹鋼廢水進(jìn)行處理，經(jīng)檢測(cè)，收集到的廢水中主要含有40.51g/L Fe3+、7.12g/L Cr3+、4.4g/L Ni2+、51.23g/L F-、252.56g/L NO3-。
一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)蒸酸
將不銹鋼酸洗廢水置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)槽中，加入濃硫酸進(jìn)行減壓蒸發(fā)，得到蒸酸后的結(jié)晶；
所述不銹鋼酸洗廢水和濃硫酸的體積比為5︰1；
所述濃硫酸的濃度范圍為95.0～98.0％；
所述減壓蒸發(fā)過程中溫度為100～200℃，時(shí)間為2小時(shí)；
2)氧化Fe2+
2.1)將步驟1)中得到的結(jié)晶加水溶解得到混合物A；
所述水與結(jié)晶的質(zhì)量比范圍為1:1～2:1；
2.2)將步驟2.1)中得到的混合物A中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié)至0.5～1，得到混合物B；
2.3)將步驟2.2)中得到的混合物B進(jìn)行曝氣0.2～1小時(shí)；
3)萃取
準(zhǔn)確量取步驟2.3)中得到的經(jīng)過曝氣處理后的混合物B 500mL，向混合物B中加堿性物質(zhì)碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至1.5后，加入有機(jī)相進(jìn)行萃取、分液，得到萃取相和萃余相；
所述萃取相為上層液體，所述萃余相為下層液體；
所述有機(jī)相包括以下原料及其體積份數(shù)：
所述萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑和胺類萃取劑的混合物；
所述相調(diào)節(jié)劑為中性磷型萃取劑；
所述酸性磷酸酯類萃取劑為P204；所述胺類萃取劑為N235；所述中性磷型萃取劑為TBP；所述稀釋劑為磺化煤油。
所述步驟3)中的萃取過程為單級(jí)萃取或多級(jí)逆流萃?。?/p>
所述萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1.5︰1，溫度為室溫，單級(jí)萃取時(shí)間為5min，兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度降為0.92g/L，Cr3+、Ni2+的損失率在0.1％以下。
4)反萃取
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入反萃劑，反萃分相后得到含鐵水相和空白有機(jī)相；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
所述步驟4.1)中的反萃取過程為單級(jí)或多級(jí)逆流反萃；
所述反萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為3︰1，溫度為室溫，單級(jí)反萃時(shí)間為10min。三級(jí)逆流反萃后，反萃率達(dá)到99％以上。
4.2)將含鐵水相中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至2.5～8.0，沉鐵過濾，得到高鐵含量濾渣和濾液A；
4.3)將空白有機(jī)相中加入中和劑碳酸鈉，反萃分相后得到濾液B和可再生使用的萃取劑；
所述可再生使用的萃取劑作為步驟3)中有機(jī)相的萃取劑循環(huán)使用；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
5)重金屬的資源化回收
5.1)將步驟3)中得到的萃余相中加入三聚氰胺，調(diào)節(jié)pH值至4，在60℃條件下反應(yīng)0.5小時(shí)后，壓濾得到鉻渣和濾液C；除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
所述三聚氰胺可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
5.2)將步驟5.1)中得到的鉻渣置于300～400℃的回轉(zhuǎn)窯中，三聚氰胺加熱升華；空氣泵鼓入氣體帶出升華氣體，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，同時(shí)經(jīng)過焙燒得到高含量的鉻渣；
所述鼓入的氣體為氮?dú)?，氮?dú)饨?jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
5.3)將步驟5.1)中得到的濾液C中加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值至9～10，得到高純度的碳酸鎳和濾液D；
6)水的循環(huán)利用
6.1)所述步驟4.2)中得到的濾液A、步驟4.3)中得到的濾液B和步驟5.3)中得到的濾液D聚合得到濾液E；
6.2)將步驟6.1)中得到的濾液E中加入氫氧化鈣，直至沒有硫酸鈣沉淀生成，壓濾得到硫酸鈣和濾液F，所述硫酸鈣用作建筑材料和水泥原料，濾液F作為步驟2.1)中的水進(jìn)行循環(huán)。
實(shí)施例6：
收集西南某科技有限公司產(chǎn)出的不銹鋼廢水進(jìn)行處理，經(jīng)檢測(cè)，收集到的廢水中主要含有40.51g/L Fe3+、7.12g/L Cr3+、4.4g/L Ni2+、51.23g/L F-、252.56g/L NO3-。
一種不銹鋼酸洗廢水的資源化利用及處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)蒸酸
將不銹鋼酸洗廢水置于內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)槽中，加入濃硫酸進(jìn)行減壓蒸發(fā)，得到蒸酸后的結(jié)晶；
所述不銹鋼酸洗廢水和濃硫酸的體積比為5︰1；
所述濃硫酸的濃度范圍為95.0～98.0％；
所述減壓蒸發(fā)過程中溫度為100～200℃，時(shí)間為2小時(shí)；
2)氧化Fe2+
2.1)將步驟1)中得到的結(jié)晶加水溶解得到混合物A；
所述水與結(jié)晶的質(zhì)量比范圍為1:1～2:1；
2.2)將步驟2.1)中得到的混合物A中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié)至0.5～1，得到混合物B；
2.3)將步驟2.2)中得到的混合物B進(jìn)行曝氣0.2～1小時(shí)；
3)萃取
準(zhǔn)確量取步驟2.3)中得到的經(jīng)過曝氣處理后的混合物B 1000mL，向混合物B中加堿性物質(zhì)碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至1.5后，加入有機(jī)相進(jìn)行萃取、分液，得到萃取相和萃余相；
所述萃取相為上層液體，所述萃余相為下層液體；
所述有機(jī)相包括以下原料及其體積份數(shù)：
所述萃取劑為酸性磷酸酯類萃取劑和胺類萃取劑的混合物；
所述相調(diào)節(jié)劑為中性磷型萃取劑；
所述酸性磷酸酯類萃取劑為P204；所述胺類萃取劑為N235；所述中性磷型萃取劑為TBP；所述稀釋劑為磺化煤油。
所述步驟3)中的萃取過程為單級(jí)萃取或多級(jí)逆流萃??；
所述萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為1.5︰1，溫度為室溫，單級(jí)萃取時(shí)間為5min，兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度降為1.08g/L，Cr3+、Ni2+的損失率在0.1％以下。
4)反萃取
4.1)將步驟3)中得到的萃取相中加入反萃劑，反萃分相后得到含鐵水相和空白有機(jī)相；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
所述步驟4.1)中的反萃取過程為單級(jí)或多級(jí)逆流反萃；
所述反萃取過程中：有機(jī)相與水相的體積流量之比為3︰1，溫度為室溫，單級(jí)反萃時(shí)間為10min。三級(jí)逆流反萃后，反萃率達(dá)到99％以上。
4.2)將含鐵水相中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至2.5～8.0，沉鐵過濾，得到高鐵含量濾渣和濾液A；
4.3)將空白有機(jī)相中加入中和劑碳酸鈉，反萃分相后得到濾液B和可再生使用的萃取劑；
所述可再生使用的萃取劑作為步驟3)中有機(jī)相的萃取劑循環(huán)使用；
所述反萃劑為硫酸溶液，所述硫酸溶液中H+的濃度為2mol/L。
5)重金屬的資源化回收
5.1)將步驟3)中得到的萃余相中加入三聚氰胺，調(diào)節(jié)pH值至4，在60℃條件下反應(yīng)0.5小時(shí)后，壓濾得到鉻渣和濾液C；除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
所述三聚氰胺可以選擇性的吸附絡(luò)合鉻和低濃度的鐵，除鉻率到達(dá)99.5％以上，除鐵率達(dá)到99.9％以上，鎳的損失率為3％以下。
5.2)將步驟5.1)中得到的鉻渣置于300～400℃的回轉(zhuǎn)窯中，三聚氰胺加熱升華；空氣泵鼓入氣體帶出升華氣體，經(jīng)冷凝裝置冷卻回收三聚氰胺循環(huán)使用，同時(shí)經(jīng)過焙燒得到高含量的鉻渣；
所述鼓入的氣體為氮?dú)猓獨(dú)饨?jīng)過冷凝裝置后經(jīng)空氣泵循環(huán)使用。
5.3)將步驟5.1)中得到的濾液C中加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值至9～10，得到高純度的碳酸鎳和濾液D；
6)水的循環(huán)利用
6.1)所述步驟4.2)中得到的濾液A、步驟4.3)中得到的濾液B和步驟5.3)中得到的濾液D聚合得到濾液E；
6.2)將步驟6.1)中得到的濾液E中加入氫氧化鈣，直至沒有硫酸鈣沉淀生成，壓濾得到硫酸鈣和濾液F，所述硫酸鈣用作建筑材料和水泥原料，濾液F作為步驟2.1)中的水進(jìn)行循環(huán)。
在實(shí)施例1～6的實(shí)驗(yàn)中，以水相體積的逐級(jí)放大為變量，結(jié)果均呈現(xiàn)出了較好的萃取效果，經(jīng)過兩級(jí)逆流萃取后Fe3+的濃度都降為1g/L左右，硝酸氫氟酸回收效果好，而且還可以得到高純度的鐵、鉻、鎳產(chǎn)品，不產(chǎn)生廢水、廢氣等，實(shí)現(xiàn)了不銹鋼酸洗廢水的無害化、資源化利用，既產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益，更極大的減少了對(duì)環(huán)境的污染，符合建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好社會(huì)的宗旨，說明此工藝有工業(yè)化的潛力，應(yīng)用前景廣闊。