廢硫酸處理行業現狀分析
2019-05-14
硫酸，一個簡單而在工業上不可替代的產品，它的用途非常廣泛，它與發展工農業生產，提高人民物質文化生活水平及鞏固國防力量都有著密切關系。20世紀初，全世界硫酸產量只有幾百萬噸，到1997年，全世界產量達到15516萬噸，2002年達到17150萬噸，2012年達到24300萬噸。我國硫酸產量解放初僅有4萬噸，到1998年達到2100萬噸，位居世界第二，2003年達到3371萬噸，產量超過美國，位居世界第一，2013年達到8850萬噸， 2018年我國硫酸產量超過11000萬噸。但是在硫酸使用的同時，廢硫酸也隨之產生。
廢硫酸的來源行業
一、有色金屬行業
有色金屬如銅、鉛、鋅冶煉煙氣制酸凈化工序一般采用稀酸洗絕熱蒸發工藝，這一過程產生大約10%左右的廢硫酸。根據技術水平不同，一般新建的20萬噸硫酸產能，產生這種廢硫酸8-8.8萬噸。按全年2813萬噸冶煉硫酸計，每年產生10%左右的廢硫酸1100-1200萬噸。這些廢硫酸含有砷及其他重金屬，對環境影響極大。陽極電解煉銅過程中，每產1噸陽極銅需定期外排1.2m3電解容液，其中硫酸含量在15%左右。按2016年我國電解銅產量843萬噸計，產生電解液廢硫酸在1100萬噸以上。
二、鈦白粉行業
鈦白粉廢硫酸來源于鈦液水解后的濾液和一洗時產生的洗液，生產1噸鈦白粉產生濃度約為20%的廢硫酸8t。按2016年全年產量259.7噸(氯化法產量10.5萬噸、硫酸法的產量249.2萬噸)計，硫酸法鈦白粉每年產生廢硫酸約1993萬噸。
三、鋼鐵及金屬酸洗行業
鋼絲繩、金屬制品等在生產過程中，一般要用18%左右的稀硫酸對表面進行清洗，產生含硫酸亞鐵、硫酸鐵的廢硫酸(含量6%)。根據一般酸洗工藝。每清洗一噸鋼材產生廢硫酸約150kg。
四、石化行業
石化行業廢硫酸主要產生于石油煉制和烷基化油生產。在石油精煉中，要用濃硫酸除去汽油和潤滑油中雜質(硫化物和不飽和碳氫化合物)。目前，每噸原油精煉平均需要硫酸1.08㎏。2016年原油加工量達到5.41億萬噸，約消費硫酸60萬噸，形成廢硫酸約70萬噸。異丁烯硫酸催化生產異辛烷，所用硫酸濃度降到90%以下需排出系統補充新的硫酸，每噸產品要產生含量85%-90%的廢硫酸80-90㎏。2016年我國的烷基化油產生625萬噸，產生廢硫酸60萬噸。
五、氯堿行業
氯堿企業氯氣干燥工段利用98%濃硫酸的脫水性對電解槽產生濕氯氣進行干燥脫水，以保證產品氯氣有足夠低的含水率。98%的硫酸吸水后降到73%左右，需排出干燥塔而形成廢硫酸。每噸氯堿產生廢硫酸13-21㎏，2016年我國氯產量2687萬噸，產生廢硫酸40-60萬噸。
六、染料及中間體
分散染料、活性染料、兩性染料、中性染料、陽離子染料生產過程中都有廢硫酸產生。因此，保守估計染料生產過程中，每年產生廢硫酸在1000萬噸以上。常用的染料中間體大大小小有上百個品種，幾乎所有染料中間體都有廢硫酸產生，因此，保守估計，每年染料中間體產生廢硫酸在500萬噸以上。
七、有機化工行業
有機化工產品如檸檬酸、氨基磺酸、草酸、硫酸二甲酸、合成甲酚、十二烷基苯磺酸等產品及磺化、硝化、烷基化、酯化等化學反應單元，這些反應廣泛用于農藥、醫藥、染料、香料等行業生產，都大量用到硫酸。每年應用于有機化工產品的硫酸在1000-1500萬噸，其中有參與化學反應，同時產生大量20-60%的廢硫酸，保守統計，應該在2000萬噸以上。
廢硫酸的主要特點
1、來源廣泛，行業分散。除了鈦白粉、芳烴硝化、染料、石油加工、鋼鐵酸洗、纖維工業等行業產生廢硫酸外，其它許多化工產品生產時都有廢硫酸產生，而且非常分散。
2、每年產生的廢硫酸總量1億噸以上，除鈦白粉、石油加工、鋼鐵酸洗企業廢硫酸量較大之外，其它單個企業產生的廢硫酸量不大，年產廢硫酸量在10000噸以上的企業較少，許多企業每年的廢硫酸量在幾百噸到幾千噸之間。
3、廢硫酸濃度高低不一，有害雜質含量普遍較高且有的含有重金屬難以處理。
4、廢硫酸中大多含有有機物，直接利用會造成二次污染。
廢硫酸處理方法
濃縮法
該法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過程中，使其中的有機物發生氧化、聚合等反應，轉變為深色膠狀物或懸浮物后過濾除去，從而達到去除雜質、濃縮稀硫酸的雙重目的。這類方法應用較廣泛，技術較成熟。
二、萃取法
萃取法是用有機溶劑與廢硫酸充分接觸，使廢酸中的雜質轉移到溶劑中來。對于萃取劑的要求是：
(1)對于硫酸是惰性的，不與硫酸起反應也不溶于硫酸；
(2)廢酸中的雜質在萃取劑和硫酸中有很高的分配系數；
(3)價格便宜，容易得到；
(4)容易和雜質分離，反萃時損失小。
廢硫酸對地下水的危害遠大于一般的化工廢水，它在滲入地下的同時，還將巖石、土壤中的重金屬化合物經反應溶解進入河流或地下，對河流或地下水造成嚴重污染，用這些被污染的水灌溉，又對土壤造成了嚴重污染，據環保部調查，我國近20%的土壤已被污染?？傊?，硫酸做為一個對國民經濟發展提高人民物質文化生活水平必不可少的基礎化工原料，在應用的同時，產生對環境極為有害的廢硫酸，由于監管不足，對環境已造成了嚴重的危害，有關部門應從立法和政策層面，對產生廢硫酸的利用和去向進行有效的掌控，同時依靠科技進步，鼓勵企業，對廢硫酸進行無害化循環利用。讓硫酸的應用走上正確的軌道，真正造福社會，造福人民。