溶剂萃取法回收不锈钢酸洗废液中再生H2SO4的研究

作     者：张东 张健 尚广浩 苏慧 刘文森 朱云 朱兆武 齐涛 Dong ZHANG;Jian ZHANG;Guanghao SHANG;Hui SU;Wensen LIU;Yun ZHU;Zhaowu ZHU;Tao QI

作者机构：昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁技术国家工程实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国矿业大学化学与环境工程学院北京100083 长葛市金汇再生金属研发有限公司河南长葛461500 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2020年第20卷第9期

页      面：1025-1034页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2018YFB06057002,2018YFC1900500) 中国科学院前沿科学重点研究项目(编号:QYZDJ-SSW-JSC021) 中国科学院创新交叉团队项目 国家自然科学基金资助项目(编号:51774260,51804289,51904286,21908231) 

主　　题：溶剂萃取 不锈钢酸洗废液 三(2-乙基己基)胺 再生硫酸 反萃 

摘      要：随着我国不锈钢粗钢产量逐年增大,对不锈钢进行酸洗而产生的酸洗废酸也在逐年增多。不锈钢酸洗排放的废硫酸溶液中含大量游离酸,根据本课题组开发的酸再生循环工艺,在有效回收废酸中有价金属离子的同时,使酸洗废酸中游离酸浓度增大得到再生硫酸。针对不锈钢酸洗废液中再生硫酸浓度较高、中和处理试剂消耗高、废渣产生量大的问题,研究了溶剂萃取法回收不锈钢酸洗废液中硫酸的工艺。研究发现,有机体系40%(体积分数)三(2-乙基己基)胺(TEHA)+50%异构十三醇+10%Exxsol D110为最优化组成,硫酸萃取率随TEHA浓度增加而升高,随温度升高萃取率降低,表明萃取反应为放热反应,计算所得萃取反应的ΔH=-7.5708 k J/mol。根据萃取和反萃分配曲线分别绘制了McCabe-Thiele图,在30℃、相比A/O=1:2条件下,经过3级(理论)萃取,硫酸的萃取率可达79.8%以上;采用水作反萃剂,在30℃、相比A/O=1:1条件下,经过3级(理论)反萃,硫酸的反萃率可达85.5%。萃取、反萃动力学快,分相迅速,可满足工业连续生产要求。