不锈钢酸洗废液中有价金属回收及废酸循环利用的试验研究

发布时间：2025-04-27 05:51

　　随着不锈钢工业及其表面处理行业的发展，我国每年会产生超过百万立方米的不锈钢酸洗废液。通常不锈钢酸洗废液中含有HNO3和HF以及重金属离子如Fe、Cr、Ni等。目前绝大部分的酸洗废液都以中和沉淀的方式形成了酸洗污泥堆放处置，这不仅对生态环境和人类健康造成巨大压力，同时也是一种巨大的资源浪费。所以将酸洗废液资源化再利用，不仅可以回收有价金属，而且可以减少环境中重金属离子的污染。目前尚未找到可以同时高效回收利用酸洗废液中的酸及金属的工艺。 本论文提出一种能够回收不锈钢酸洗废液中有价金属，同时能够实现废酸的循环利用的方法。具体过程是：向酸洗废液中添加晶种诱导其中金属离子结晶沉淀以回收金属；结晶沉淀后的酸洗废液中添加新酸，使其回到酸洗流程中重复使用。该方法既重复利用了废酸，又得到副产品金属氟化物。 采用添加晶种的方法诱导酸洗废液中的Fe、Cr离子发生结晶沉淀，以期达到回收金属和净化酸液的目的，使得废酸通过添加新酸后多次利用。实验研究了温度、HF浓度、晶种添加量对结晶沉淀影响，考察了多次循环下Ni的累加及沉淀情况，并对结晶沉淀进行了动力学分析。将酸洗废液的循环利用分为三个主要环节，计算了循环...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 不锈钢工业发展概况
    1.2 不锈钢生产过程中酸洗的必要性及其具体流程
        1.2.1 不锈钢酸洗钝化的必要性
        1.2.2 不锈钢酸洗的基本流程
    1.3 不锈钢酸洗废液的产生与危害
        1.3.1 不锈钢酸洗废液的产生
        1.3.2 不锈钢酸洗废液的危害
    1.4 不锈钢酸洗废液的主要处理方式
        1.4.1 中和沉淀法
        1.4.2 蒸发法
        1.4.3 电解法
        1.4.4 溶媒萃取法
        1.4.5 焙烧法
        1.4.6 活性炭吸附法
        1.4.7 离子交换树脂法
    1.5 课题研究的目标及意义
    1.6 论文的主要研究内容
第二章 实验原料和方法
    2.1 实验原料和试剂
        2.1.1 酸洗废液组成
        2.1.2 实验试剂
    2.2 实验方法及设备
        2.2.1 实验方法及所用设备
        2.2.2 其他检测方法
第三章 酸洗废液中金属氟化物沉积实验研究
    3.1 结晶沉淀的热力学分析
    3.2 晶种的制备及表征
        3.2.1 晶种的制备
        3.2.2 晶种的表征
    3.3 酸洗废液中有价金属的结晶沉淀实验过程
        3.3.1 试验流程
        3.3.2 结晶产物分析
    3.4 酸洗废液中有价金属结晶沉淀的影响因素分析
        3.4.1 温度对结晶沉淀过程的影响
        3.4.2 HF 浓度对结晶沉淀的影响
        3.4.3 晶种添加量对结晶沉淀的影响
    3.5 本章小结
第四章 金属氟化物结晶动力学分析
    4.1 动力学理论
        4.1.1 晶体生长模型的选择
        4.1.2 螺旋错位生长模型
    4.2 晶体生长动力学参数的拟合
    4.3 沉积晶体生长动力学分析
        4.3.1 晶体生长活化能的计算
        4.3.2 晶体生长速度的计算
    4.4 本章小结
第五章 不锈钢酸洗废液的循环
    5.1 酸洗废液循环利用的必要性
    5.2 多次循环过程中酸洗废液结晶沉淀实验
    5.3 酸洗废液循环利用过程中的物质守恒
        5.3.1 酸洗废液循环过程中各环节反应分析
        5.3.2 酸洗废液循环过程中的物质守恒计算
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
附录Ⅰ Matlab 编程语言
符号表
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表论文
致谢



本文编号：4041850