申请日2004.10.25
公开(公告)日2007.06.20
IPC分类号C02F1/62
摘要
一种含铜废酸水处理方法，它以硫化钡或硫化钠为原料，处理工业含铜废酸水，可制得硫酸钡、硫化铜和硫氢化钠或硫氢化钙等多种化工产品，同时，还可以回收H+含量>16%的酸液，做为除铁锈剂，不产生公害，对环境无污染，可有效地保护环境，造福于人类，产生了显著的社会效益，并且经济效益显著。
权利要求书
1、一种含铜废酸水处理方法，其特征在于如下步骤，
1)、利用热水浸取硫化钡，生成硫化钡浸取液，与酸液反应，在产生硫酸钡沉淀 的同时产生硫化氢气体，该过程的步骤是：
(1)、将清水置于浸取釜中，加热到90℃-100℃之间，缓慢加放工业硫化钡制取 硫化钡浸取液，过滤分离浸取液，供下工序复分解反应用，
(2)、将酸液置于耐酸反应釜中，开引风、搅拌或开真空、搅拌，徐徐加入硫化钡 浸取液，发生复分解反应，产生的硫化氢气体，供下道除铜工序使用，产生的沉淀经 过滤分离，制得硫酸钡沉淀，滤液呈中性排放，所述的酸液是30%的硫酸溶液或是除 铜酸液，而除铜酸液是指将工业含铜废酸水经过滤除去杂质后，再进行除铜化学反应 后而制得的预处理的除铜酸液，
2)、将制得的硫酸钡沉淀依次进行洗涤、过滤、烘干及粉碎筛分，制得沉淀硫酸 钡成品，
3)、将前工序1)的步骤(2)产生的硫化氢气体引入精制含铜废酸水中，进行除铜化 学反应，生成硫化铜沉定物，该过程的具体步骤是：
(1)、将工业含铜废酸水，经过滤除去杂质，制得精制含铜废酸水，
(2)、将精制含铜废酸水置于耐酸反应釜中，开引风、搅拌或开真空、搅拌，用前 工序1)的步骤(2)产生的硫化氢气体直接引入该反应釜中，进行化学反应，生成硫化铜 沉淀，多余硫化氢气体引入下道工序吸收，过滤分离，制得硫化铜沉淀物，滤液为H+ 含量>16%的除铜酸液，引入酸储槽，一部分返回前道工序1)的步骤(2)继续使用，多 余部分直接作为产品出售，
4)、将除铜工序多余的硫化氢气体尾气引入吸收液循环槽内的吸收剂中，该吸收 剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，进行完全反应，制得硫氢化钠或硫氢化钙成品。
说明书
含铜废酸水处理方法
技术领域
本发明涉及一种液体废物处理方法，特别是含铜废酸水的处理方法。它适用于 在化工生产过程中产生含铜废酸水污染物的化工行业。
背景技术
通常，糖精钠的生产过程中，在重氮液置换反应、氯化反应生成磺酰氯时，会 产生大量的含铜废酸水污染物，该废酸水中主要含：CL-，SO4 2-，Na+，H+含量> 16%以及一些有机物质。目前，对于这种废酸水的处理，曾采用一种铁置换的方法， 将铁粉置于该废酸水中进行置换反应，生成海绵铜，从而达到回收铜的目的。但是， 置换反应后的酸性废水无利用价值全部被排放掉，这不仅使废酸性水中所含的有用 物质白白的浪费掉，得不到充分的利用，而且，还会造成严重的环境污染，给社会 及人们的生活带来危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含铜废酸水处理方法，它能够克服现有技术的不足， 使含铜废酸水处理过程中，避免产生废酸污水，并且能生产出沉淀硫酸钡、硫化铜 及硫氢化钠或硫氢化钙等多种化工产品，还能同时回收H+含量>16%的酸液。这 样，不仅能从根本上消除含铜废酸水的污染，而且使废物得到充分的综合利用，在 回收铜的同时，又能生产出有用的化工产品，经济效益显著。
含铜废酸水中主要含CL-，SO4 2-，Na+，H+含量>16%及一些有机物质，在对 该废酸水的处理过程中，以硫化钡或硫化钠为原料，综合利用含铜废酸水，通过浸 取、化合、除铜、吸收、烘干、粉碎筛分等工序，生产硫酸钡，硫化铜和硫氢化钠 或硫氢化钙等多种化工产品，同时，还可以回收富余的酸液其中H+含量>16%。由 于硫化钠的价格较贵，最好选用价廉的工业硫化钡作为原料。
本发明包括如下的处理工艺步骤：
1、利用热水浸取工业硫化钡生成硫氢化钡和氢氧化钡溶液，与酸液反应，在产 生硫酸钡沉淀的同时产生硫化氢气体。
该处理过程包括如下的步骤：
(1)将清水置于浸取釜中，加热至90℃-100℃之间，缓慢加入工业硫化钡，继 续加热至沸，保温搅拌，在浸取反应过程中，生成硫氢化钡和氢氧化钡溶液，使浸 取液浓度不低于15Be`，浸取反应完毕后，经过滤除残渣、分离出浸取液，备化合用。
(2)将酸液置于耐酸反应釜中，该酸液可是硫酸、盐酸、硝酸，最好选用硫酸， 或是本工艺生产的除铜酸液，开引风或真空、搅拌，徐徐加入硫化钡浸取液，进行 复分解反应，待接近反应终点时，必须控制合成液的PH值为微酸性。反应产生的硫 化氢气体直接为含铜废酸水的除铜工序使用;反应产生的沉淀过滤分离获得硫酸钡 沉淀，滤液进行中性排放。
反应原理：
①2BaS+2H2O ΔBa(SH)2+Ba(OH)2
②Ba(SH)2+2H++SO4 2-=BaSO4↓+2H2S↑
Ba(oH)2+2H++SO4 2-=BaSO4↓+2H2O
2、将分离的硫酸钡沉淀经洗涤、过滤、烘干、粉碎筛分，制得沉淀硫酸钡成品。
3、将前工序1、(2)反应产生的硫化氢气体引入精制含铜废酸水中进行化学反应， 生成硫化铜沉淀物，同时可除去废酸水中的一些有机杂质。
该除铜过程包括如下步骤：
(1)将工业含铜废酸水，经过滤，除去杂质，制得精制含铜废酸水。
(2)将精制含铜废酸永置于耐酸反应釜中，开引风或真空、搅拌，通入前工序 1、(2)产生的硫化氢气体，进行离子反应，直至含铜废酸水由绿色变成白色，产生硫 化铜等沉淀;反应完毕后，充分排净未参加反应的硫化氢气体，多余硫化氢气体引 入下道工序的吸收反应;而后过滤分离反应物制得硫化铜沉淀物，该硫化铜沉淀物 经焚烧可制取氧化铜、进而可酸溶浓缩、结晶、制取硫酸铜。滤液为除铜酸液(H+ 含量>16%)，引入酸储槽，一部分供前工序1、(2)的化学反应继续使用，多余部 分可直接作为产品出售。
反应原理：
Cu2++H2S=CuS↓+2H+
4、将除铜工序产生的多余硫化氢气体引入吸收液循环槽内的吸收剂中，该吸收 剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，进行完全化学吸收，生成硫氢化钠或硫氢化钙 产品。
反应原理：
H2S+NaoH=NaSH+H2O
或者2H2S+Ca(OH)2=Ca(SH)2+2H2O
本发明主要以糖精钠生产过程中产生的大量含铜废酸水和含量60%的工业硫化 钡为原料，进行浸取、化合、除铜及吸收化学反应工序，制得硫酸钡、硫化铜和硫 氢化钠或硫氢化钙等多种化工产品，同时，还能回收H+含量>16%的酸液，此酸液 可作为化工原料，无废物，不产生公害、无污染。该处理方法不仅使污染严重的含 铜废酸水得到充分的综合利用，解决了铁置换回收铜工艺废水无利用价值直接排放 造成的长期污染问题，而且所制得化工产品，具有广泛的用途。硫酸钡可用作制钡 盐的原料和美术印刷纸的涂布剂;用于制造明亮的着色化合物;在造纸、橡胶、油 墨、颜料等行业中可用作填充剂。硫氢化钠可作为染料及各种有机产品的中间体，用 于皮革的脱毛，黏液丝的脱硫，硫化染料的助剂，也可用于肥料及农药等行业。硫 化铜可用于提炼铜和制各铜化合物。本发明使废物资源化，提高了物料的利用率，符 合循环经济、清洁生产、可持续发展的现代理念。可保护环境，造福人类，并产生 显著的经济效益和社会效益。
现以年产5000吨的糖精钠生产厂为例，每天要排放含铜废酸水50吨，采用本 方法，除每年可生产硫酸钡、硫化铜、硫氢化钠等化工产品外。仅废酸一项每年就 可以回收能应用于工业生产的H+含量>16%酸液15000吨以上，相当于节约30% 盐酸8000吨以上。可少向环境排放强酸水废水15000吨以上。由此，可以看出采用 本方法的先进性以及所产生经济效益和社会效益的显著性。
