不锈钢行业酸洗废水调研报告

酸洗钝化废水水质检测报告酸洗钝化废水在经过混凝沉淀、絮凝剂，经处理后排放。

工业用废水分三类：生活污水、工业污水及采矿废水。

工业污水一般根据其所含的主要污染物来命名。

污水来源复杂，成分多变，性质不同，治理难度也就各异。

我们先从工业废水概述入手，了解它的形成与特点，然后再针对具体问题进行深入研究。

含铬废水在生产中主要来源于电镀行业和金属制品的酸洗工艺，还有少量来自化学试剂的配置使用。

这种废水通常表现为有机物浓度高，且氨氮等非离子态的污染因子均较高，废水呈现强碱性， PH 值基本维持在8左右。

随着企业环保意识的增加以及检测技术的提升，废水达标排放已经是很容易实现的事了。

但近年来随着人们环保意识的提高，国家法律政策日益完善，涉及到环境的相关企业纷纷把污水处理纳入重点项目建设之中，如江苏双飞、上海龙腾科技公司投资2亿元新建万吨级的废水处理系统；安徽天康集团扩大规模，将原有5000吨/日的废水处理厂改造为10000吨/日的废水处理系统，利用气浮+斜管沉淀的方式实现了高效处理污水，减少外排量；河北天创科技也计划斥资1.5亿元新建废水处理站，对废水实施深度处理……可见废水处理逐渐被人们所重视，而其处理设备（污泥处理）则越来越受到青睐！那么废水处理过程中会出现哪些问题呢？又该如何应对呢？一般情况下，废水处理的关键步骤在于调节 pH 值。

废水处理过程中由于投加化学药剂使得 pH 值降低或者升高，对此处理效果不佳，更无法达标排放，只能退回预处理工序或另寻处理途径。

造成废水处理难的原因一般都有二个：1、控制 pH 值比较困难，即使是合适范围内 pH 值也难以达到；2、生化反应前段没有设置调节池或絮凝调节池，一开始直接投加化学药剂。

面对这样两个问题，需要找准原因并正确解决才能避免出错！首先分析 pH 值较低的原因，废水在通过混凝时，由于无法保证充足的时间，无法让药剂与悬浮物完全反应，因此会导致出水中残余污泥过多，甚至超过药剂预定的投加量，造成大量的药剂浪费。

不锈钢混酸酸洗废液回收技术分析发布时间：2022-07-15T06:12:41.777Z 来源：《科学与技术》2022年第5期3月作者：陈洋[导读] 在不锈钢酸洗线中，通常需要通过酸洗除去带钢表面的氧化铁皮，并对带钢表面进行钝化，以提高产品的表面质量和耐蚀性能陈洋本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司辽宁丹东 118000 摘要：在不锈钢酸洗线中，通常需要通过酸洗除去带钢表面的氧化铁皮，并对带钢表面进行钝化，以提高产品的表面质量和耐蚀性能。

不锈钢化学酸洗一般采用硫酸/中性盐电解+混酸(HNO3+HF)的酸洗方法，酸洗过程中，酸液会与氧化铁皮及金属基体中的Fe、Cr等金属元素发生反应生成金属盐。

随着酸液中金属离子含量的增加，游离酸成分减少，酸液活性不断降低，酸洗效率下降，同时难溶的金属氟化物极易堵塞泵及管道。

若将这种活性降低的酸液直接进行中和处理排放，不仅环保处理成本较高，而且造成很大的资源浪费。

关键词：不锈钢混酸；酸洗废液；回收技术引言随着不锈钢产业的发展，中国每年将产生100多万立方米的不锈钢废料。

不锈钢脱壳废料一般含有HNO3、HF离子和Fe、Cr、Ni等重金属。

目前，大多数倾弃废物都是以中立和仓促的方式处理的，产生了大量的倾弃污泥，不仅要浪费资源，而且还要破坏生态环境。

因此，再利用废料不仅有助于回收贵金属，而且有助于减少重金属离子对环境的污染。

为了减少酸的流失，有必要回收混合酸。

1酸洗工序废气、废水产生情况轧钢企业A生产热轧不锈钢钢卷，采用硫酸（H2SO4）+混酸（硝酸HNO3+氢氟酸HF）酸洗工艺，该工艺适用于铁素体和马氏热轧不锈钢，流程为硫酸酸洗段-水冲刷洗段-混酸酸洗段-水冲刷洗段；轧钢企业B生产冷轧不锈钢钢卷，采用硫酸钠（Na2SO4）电解+混酸（硝酸HNO3+氢氟酸HF）酸洗工艺，该工艺适用于冷轧不锈钢和奥氏体热轧不锈钢，流程为硫酸钠电解段-水冲刷洗段-混酸酸洗段-水冲刷洗段。

废气产生情况：在硫酸酸洗段和硫酸钠电解段分别排放硫酸雾和铬酸雾，在混酸酸洗段排放硝酸雾和氟化物。

不锈钢酸洗废水处理技术分析崔彧菁发布时间：2021-10-13T09:20:44.083Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：崔彧菁[导读] 在目前不锈钢酸洗废水技术的应用中，有很多技术应用，包括中和法、硫酸铁盐法、扩散渗析-隔膜电解法、氧化铁红硫酸铵法、湿地法、生物法、高温焙烧法、薄膜蒸发法等航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨 150060摘要：在目前不锈钢酸洗废水技术的应用中，有很多技术应用，包括中和法、硫酸铁盐法、扩散渗析-隔膜电解法、氧化铁红硫酸铵法、湿地法、生物法、高温焙烧法、薄膜蒸发法等。

结合实际工程需要，多种因素综合集成，可取得良好的技术效果。

关键词：不锈钢；酸洗废水；处理；技术分析；随着社会经济的快速发展，不锈钢酸洗废水的处理技术已成为目前重要的技术参数。

分析了不锈钢酸洗废水的相关处理技术。

基于各种技术的综合应用和当前工业发展的实际需要，从多个角度对不锈钢酸洗废水的处理技术进行了分析，以实现整个技术的综合应用。

一、不锈钢酸洗废水技术的整体概念1．不锈钢结构的整体特征。

在目前一些钢铁技术的应用中，建筑工程和土木工程都可以表现出不同的特点，尤其是目前钢结构电厂的钢结构设计更具有整体优势，可以形成独特的优势和特点。

一是钢结构建筑工期短，相应降低投资成本；二是钢结构建筑耐火度高，抗腐蚀能力相对较强；三是钢结构重量轻，强度高，跨度大；第四，钢结构建筑投资低且经济；第五，钢结构建筑易于移动，无污染，环保。

可以取得很好的实际效果。

2.整体适应性分析。

在废水中加入碱液或铝土矿沉淀，中和酸性废水，生成硝酸钠。

生成的硝酸钠仍有一定的溶解度，应加入聚丙烯酰胺絮凝剂，使金属离子聚集沉降。

采用两级处理。

第一级处理得到的沉淀物用搅拌器搅拌，打破沉淀物与液相离子的平衡，然后通过中和塔使其充分反应，然后进行第二级沉淀处理，以获得更好的效果。

该方法适用于处理高浓度硝酸酸性废水。

二、不锈钢酸洗废水的危害含酸废水的主要危害是腐蚀水管和钢筋混凝土等水工建筑物。

钢铁酸洗废水处理技术探析随着当代人资源利用意识、环境保护意识的提高，社会各界对钢铁酸洗废水资源化处理给予了高度关注与认可。

钢铁酸洗废水腐蚀性强，且含有大量可回收铁、酸资源，对钢铁酸洗废水进行资源化处理，不仅技术上可行，而且社会效益显著。

1 钢铁酸洗废水的组成与危害为了提高钢铁表面质量，必须进行酸洗工序。

在实际工业生产中，硝酸、氢氟酸、盐酸、硫酸等是较为常用的酸。

在硫酸酸洗废液中，硫酸约占5%～10%，硫酸铁约占17%～23%，水约占73%。

在盐酸酸洗废液中，氯化亚铁约占10%～14%，氯化氢约占3%～4%。

在硝酸-氢氟酸酸洗废液中，硝酸约占7%～15%，HF约占3%～6%，铁离子约为20～40mol/L，并含有部分镍、铬等成分。

含酸废水会严重危害钢筋混凝土、下水管道等设备，严重抑制废水中的生物繁殖。

若将含酸废水直接排放到环境中去，会导致庄稼枯死、鱼类死亡，严重危害生物作物生长。

若含酸废水深入土壤中去，会严重损害土层松散状态，导致土质钙化。

人畜长时间饮用高酸度水，会导致灼烧或肠胃炎。

与此同时，酸洗过程中产生的酸雾，还会使设备、厂房受到腐蚀，使操作工人身体受到危害。

酸雾大量挥发，还会进一步提高酸洗成本。

钢铁酸洗废水严重威胁人类与环境安全，在生态环境日益恶化的今天，加强钢铁酸洗废水资源化处理技术探究迫在眉睫。

2 钢铁酸洗废水资源化处理技术2.1 钢铁酸洗废水中酸的资源化处理技术2.1.1 蒸馏技术。

鉴于氢氟酸、硝酸、盐酸等具有易于挥发、气压高等特点，可以将硫酸与酸洗废水进行融合、浓缩，当浓度超过60%时直接在真空状态下进行80℃高温蒸馏，进而有效分离酸与其他物质。

相关研究证实，在酸洗废液中加入10%体积硫酸，进行25分钟蒸发后，氢氟酸蒸发率为87.9%，硝酸蒸发率为57.8%，当酸洗废液体积降到原来体积的36.4%时，便可实现废液排放量的降低。

蒸馏技术能有效回收酸资源，但其运行风险高且设备投资大，2.1.2 焙烧技术。

金属制品厂废水处理工艺研究随着工业化进程的加快和金属制品产量的不断增加，金属制品厂的废水处理问题日益成为人们关心的焦点。

有效的废水处理工艺对于保护环境、维护生态平衡至关重要。

本文将探讨金属制品厂废水处理工艺的研究和改进。

一、废水来源分析金属制品厂生产过程中产生的废水主要来自以下几个方面：1. 冷却水：金属制品厂在生产过程中需要大量的冷却水，其中含有一定的金属离子、悬浮物和有机物等。

2. 金属制品清洗废水：金属制品在生产过程中需要进行清洗，清洗废水中含有较高浓度的金属离子和有机物等。

3. 冲压液废水：金属制品冲压过程中使用的液体中含有机械冲压剂、润滑剂等，使用后形成冲压液废水。

4. 表面处理废水：金属制品在表面处理过程中涉及到酸碱处理、电镀等，产生废水中含有较高浓度的重金属等。

二、废水处理工艺选取为了高效处理金属制品厂的废水，必须选择适当的处理工艺。

根据废水的不同特点和处理要求，结合研究和实践经验，我们可以综合考虑以下几种常用的废水处理工艺：1. 机械处理：通过物理方法去除废水中的悬浮物、颗粒物和沉淀物等。

可以采用格栅、沉砂池、旋流器等设备。

2. 生化处理：利用活性污泥、微生物等生物体对废水中的有机污染物进行分解和降解，达到净化水质的目的。

3. 化学处理：利用化学物质与废水中的污染物发生反应，将其转化为不溶于水的物质，例如氧化还原法、中和沉淀法等。

4. 混凝沉淀：通过投加混凝剂和絮凝剂，使废水中的悬浮物和胶体颗粒形成较大的团聚体，然后经过沉淀池沉淀分离。

三、工艺改进与创新为了进一步提高金属制品厂的废水处理效能，需对现有工艺进行改进与创新。

以下是一些可行的方案：1. 引入先进的膜分离技术，如反渗透、超滤等，加强废水中重金属离子等有害成分的去除。

2. 优化调整废水处理工艺的操作方式和参数设定，提高整个废水处理系统的稳定性和运行效果。

3. 探索废水的资源化利用，例如回收废水中的有价金属、有机物等，减少资源的浪费同时获得经济效益。

2023年金属酸洗行业市场环境分析金属酸洗是一种利用酸溶解金属表面氧化物和其他杂质的清洗工艺，是许多金属加工、表面处理和表面涂装工艺中必不可少的环节之一。

随着经济的发展和产业结构的转型，金属酸洗行业市场需求发生了很大变化，下面从市场环境、政策法规和行业发展三个方面进行分析。

一、市场环境1.行业规模逐渐扩大近年来，我国制造业的不断发展，金属制品的市场需求也不断增加，金属酸洗作为金属表面处理的必要步骤，市场需求逐年攀升，行业规模逐渐扩大。

2.市场需求结构发生变化金属表面处理不再仅仅停留在涂装和腐蚀保护，而是逐渐向功能性和装饰性方向进发。

因此，各种高新技术的应用使金属表面处理的方法越来越多样化。

3.环保要求日益严格随着环保意识的普及和政府的环保政策的逐渐升级，金属酸洗行业的环保来要求越来越严格，传统的酸洗工艺逐渐被淘汰，新型绿色环保的生产技术得到了重视和推广。

二、政策法规1.环境保护政策在我国，为保护环境，政府出台了一系列的环境保护政策，对于污染重点行业的监督和管控也是加强的，金属酸洗行业也在其中。

环保压力越来越大，也迫使金属酸洗企业逐步转型环保型生产。

2.质量标准国内对于金属酸洗行业制定了相应的质量标准，并且在不断升级完善，政府也对于酸洗行业的标准以及行业立法不断加强。

三、行业发展1.技术创新金属酸洗技术不断创新，加入高新技术和新技术的应用，使金属酸洗生产技术得到了不断提高和升级，完全取代了传统的酸洗工艺，并和其他金属加工技术相结合，为金属表面处理提供了更多选择。

2.行业竞争加剧随着行业规模的扩大和市场的变化，金属酸洗行业竞争日益激烈。

企业要通过技术创新、服务优化来扩大市场份额，提高竞争力。

综上所述，随着产业升级和环保要求的提升，金属酸洗行业市场需求的结构与规模发生了很大的变化；政府对于环保、质量等方面的政策法规也在不断加强；金属酸洗行业要想发展壮大必须要不断进行技术创新，提高生产工艺，并通过优质服务提高竞争力，做出差异化的市场竞争。

第38卷第5期1998年9月Journa l of Da l i an Un iversity of Technology Vol.38,No.5 Sept.1998电解法处理不锈钢酸洗废液机理的研究α董泉玉, 谢　霖(大连理工大学化工学院,大连　116012)摘要　通过对常用于清洗不锈钢氧化皮的含有氢氟酸酸洗废液进行电解,探讨了在酸性废液中金属电沉积的条件及阳离子表面活性剂对析氢超电势的影响,初步找到了电解法处理酸洗废液再生利用的方法;这对解决国内外至今尚未解决的排放污染问题有较大的实用价值.关键词　电解;表面活性剂 酸洗废水分类号　X756;TQ150 采用含有氢氟酸的无机酸混合液浸泡法除掉不锈钢氧化皮,操作简单,成本低,且能保证质量,因此,多年来一直被广泛采用.仅从近年来日本发表的有关专利文献上看,含氢氟酸的酸洗配方就有几十种.但其都有难以解决的问题,即废酸处理排放后氟、铬等离子造成了严重的环境污染问题.目前国内外对强腐蚀性废酸的处理有3种方法:(1)利用中和设备充分中和;(2)利用焚烧设备充分焚烧;(3)利用离子交换设备等其他设备进行再生回收.目前国内多采用方法(1)或(3)〔1〕.这些方法有易造成二次污染或成本高等缺点.如果能找到一种更好的处理酸洗废液的方法,使处理后的酸洗废液能再生利用,其理论上和实际上的意义是巨大的.电解法有望能实现这一目的.电解法处理含铬等金属废液在国内已有报道〔2、3〕;其基本原理是随着电解的进行,废液的pH值上升,达到一定程度即能生成氢氧化物沉淀.这种方法是碱性电解,利用这种方法不能解决含氟废液处理的根本问题.本文采用酸性电解,通过对阴、阳极反应机理的研究,探讨其影响因素.利用氟的析出电势很高(其E0F2F-=2.78V)和废液金属离子浓度较高的特点,电解时,使阳极上只发生水的电解,阴极上只发生金属的沉积.反应式如下:阳极 H2O-2e=12O2+2H+阴极 M2++2e=M总反应　M2++H2O=M+12O2+2H+电解酸洗废液的结果使废液的酸度增加,且F-离子含量并末减少,这样就能使含氢氟酸的废酸能再生利用.本文主要研究电解的阴极过程及影响因素.α收稿日期:1997208208;修订日期:1998205220　董泉玉:男,1946年生,副教授1　实验原理 在酸性介质中用电解法清除金属离子是很困难的,但不是不可能的.酸性溶液中若含有大量金属离子,再考虑到析氢超电势问题,这一设想就能成为现实.依据电化学理论可知,若想使金属离子M n +阴极还原析出,而不是使H +离子阴极还原析出,只有满足如下条件,即E M >E H 2.铁、镍、铬其标准电极电势都较负,如E 0Fe 2+ Fe =-0.44V ,E 0N i 2+ N i =-0.23V ,而E 0H + H 2=0.显然,要解决酸性介质中电沉积的问题只有依靠:(1)M n +离子浓度要高;(2)提高析氢超电势.析氢超电势受电极材料、电流密度、局外电解质、表面活性剂等多种因素的影响.综合考虑,在不降低酸度的情况下,为了提高析氢超电势,最好的办法是加入一种或几种阳离子表面活性剂,在阴极上阳离子表面活性剂靠静电或物理吸附,覆盖在表面上,形成一层膜,从而阻止或削弱了H +离子的吸附和放电过程,致使析氢超电势提高.2　实验步骤2.1　电解池及测试原理如图1所示,图中B 为极化电源,可调节电流大小,为研究电极提供极化电流;A 为电流表,测量电流值;E 为测量电势的电势计或高阻抗电压表.酸洗废液为用含4%的氢氟酸和20%的硝酸反复清洗不锈钢氧化皮失效后的废液;经测量pH =1.85,其中Fe 2+含量为12.18g L .图1　电解池及测量示意图图2　动电位扫描阴极极化曲线2.2　电解实验室温下,给出一定的阴极电势,在保证不析氢的情况下,电解1h ,测定阴极增重及相应数据,而后再给定另一阴极电势,测定另一组相应数据.实验结果如表1所示.表1　电沉积实验结果序　号项 目t hm gpH E C V I A S c m 2c (Fe 2+)(g ・L -1)E H 2 V原始001.8512.18-1.23112.001.95-0.600.154.0211.141.87-0.750.274.0311.751.90-0.870.384.0412.251.79-1.130.554.06.97注:参比电极为甘汞电极,以下同416大连理工大学学报 第38卷　图3　添加阳离子表面活性剂对阴极析氢电势的影响经4h 电解后阴极电势负移至-1.13V ,此时肉眼仍不见析氢.由于受电极条件等所限,最终的析氢电势的确定没再采用原方法做下去,而是利用P rinceton M odel 173恒电位仪采用动电位扫描法测定,如图2所示.2.3　活性剂对析氢电势的影响在废酸溶液中分别加入不同数量的阳离子表面活性剂,利用动电位扫描分别测量其阴极极化曲线确定其析氢电势,如图3所示.3　讨 论 由表1数据和图2阴极极化曲线可知,随着电解的进行,阴极沉积物不断增加.实验所用的废液pH =1.85,由此计算氢电极的平稳电势(相对甘汞电极)为-0.35V .据此阴极应发生析氢反应,但实际上当阴极电势达到-1.23V 时,才观察到氢气的析出,这说明氢在不锈钢板上的析氢超电势相当高;析氢超电势愈高,愈有利于满足阴极上只析出金属而不析出氢气的条件,即E M >E H 2.由表1数据还可看到,电解处理前后废液的pH 值基本末发生什么变化,.由图3可知,阳离子表面活性剂的加入,对提高析氢超电势(使析氢电势负移)起到较明显的作用.由曲线1可以看出,添加1滴阳离子表面活性剂析氢电势为-1.33V 左右,比表1和图2中的-1.23V 负移了0.1V .综上所述,说明了在酸性废液中,由于金属离子浓度较高,利用析氢超电势,能保证在不析氢的情况下,通过电解达到处理后的废液酸度值至少不会减少,若再向处理后的废液中添加部分酸,仍可继续使用.阳离子表面活性剂的加入提高了析氢超电势,也增大了金属离子电沉积析出的电势范围,这有利于彻底清除废液中的金属离子.参　考　文　献1　张立军.有害废物质的现状及今后对策.世界环境,1996,51(2):11～142　陶映初.钢铁材料酸洗化学.北京:科学出版社,1993.350～3593　徐根良,肖大松,肖　敏.重金属废水处理技术综述.水处理技术,1991,17(2):77～86516　第5期 董泉玉等:电解法处理不锈钢酸洗废液机理的研究616大连理工大学学报 第38卷　Study of electrolysis trea t m en t of wa ste ac idp ickl i ng solution for sta i n less steelDong　Q uanyu, X ie　L in(Schoo l of Chem.Eng.,D alian U n iv.of T echno l.,Ch ina)Abstract　B y electro lyzing w aste p ick ling so lu ti on w ith hydrocyan ic acid w h ich is u sually u sed to clean seal on stain less,th is p ap er investigates the conditi on of the electrodepo siti on of m etals from w aste acid p ick ling so lu ti on and the influence of cati on ic su rfactan t on the sep arati on hydrogen sup erpo ten tial.It is found ou t that electro lysis m ethod can revive the w aste acid p ick ling so lu ti on.It is m o re valuab le to so lve the p rob lem of drained po llu ti on w h ich has no t been so lved bo th at hom e and ab road.Key words　electro lysis;su rfactan ts acid w aste w ater(上接第598页)K i netics of p itti ng corrosion for titan iu mZhang　Zhenbang,　H uo　Sh izhong(Schoo l of Chem.Eng.,D alian U n iv.of T echno l.,Ch ina)Cu i　B aoyu(Petrochem.In st.of H eilongjiang A cad.of Sci.,Ch ina)Abstract　T he titan ium p itting grow th rate in b rom ide so lu ti on w as m easu red by m ean s of an artificial p it,and the change of m edium com po siti on w ith in the p it w as also determ ined w ith techn ique of m icro2electrodes in situ.It is found that the su rface w ith in p it w ill be cov2 ered by a salt fil m,and the p itting rate w ill be determ ined by the fil m disso lu ti on.T he pH value and B r-concen trati on changed resp ectively from pH5to0.5and0.2to3.3m o l L in a few m inu tes,then gradually reached pH2and2.5m o l L.B y m ean s of Faraday law and tran s m issi on equati on of p itting grow th fo r titan ium under the con tro l of salt fil m disso lu ti on has been given.Key words　titan ium;p itting co rro si on;k inetics。

2024年钢铁工业废水处理市场调研报告摘要钢铁工业是重要的基础产业，但同时也是致污产业之一。

废水处理是钢铁工业可持续发展的重要环节。

本报告对钢铁工业废水处理市场进行了调研，分析了市场规模、竞争格局、发展趋势等方面的情况。

调研结果显示，钢铁工业废水处理市场具有巨大潜力，但仍面临一些挑战和问题。

1. 引言钢铁工业是全球重要的基础产业之一，但同时也是固体废物和废水排放量大的行业。

废水处理是钢铁工业实现可持续发展的关键环节，对于保护环境、提高产业竞争力至关重要。

2. 市场规模分析钢铁工业废水处理市场规模庞大。

根据调研数据显示，全球钢铁产量每年约为15亿吨，废水排放量约为10亿吨。

以每吨废水处理费用1000元计算，全球钢铁工业废水处理市场规模达1000亿元人民币。

3. 市场竞争格局钢铁工业废水处理市场竞争激烈。

目前，市场上存在多家专业废水处理企业，包括国内龙头企业和国际知名企业。

这些企业通过不同的技术和服务模式，争夺市场份额。

然而，市场集中度相对较低，尚没有形成垄断格局。

4. 发展趋势分析4.1 技术进步废水处理技术不断创新，向着高效、低成本、低能耗的方向发展。

膜分离技术、生物脱氮除磷技术等成为市场热点。

4.2 法规政策支持随着环境保护意识的提高，各国对钢铁工业废水排放的控制力度加大。

法规政策的支持将促进废水处理市场发展。

4.3 合作共赢废水处理产业链上的企业之间加强合作，实现资源共享、优势互补，推动行业整体发展。

5. 面临的挑战与问题5.1 成本压力钢铁工业废水处理过程中，投入的人力、设备和化学药剂等成本很高，对企业造成一定压力。

5.2 技术难题钢铁工业废水处理技术要求较高，处理效果需要满足相关标准，对技术人员的要求较高。

5.3 环境压力钢铁工业废水处理过程中会产生一定的污泥和排放物，对环境带来一定压力。

结论钢铁工业废水处理市场具有巨大的发展潜力。

随着技术进步和法规政策的支持，市场将迎来新的机遇。

然而，面临的挑战也不容忽视，需要企业不断创新、提高技术水平，以应对市场竞争和环保要求的双重压力。

第41卷第6期(总第186期)2022年12月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .41N o .6(S u m.186)D e c .2022不锈钢酸洗废液资源化研究现状李文杰1,2,赵 青1,2,刘承军1,2,姜茂发1,2(1.东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室,辽宁沈阳 110819;2.东北大学冶金学院,辽宁沈阳 110819)摘要:不锈钢酸洗过程中会产生废液,其产量大,酸性强,难处理㊂介绍了酸洗废液的产生㊁组成㊁危害及酸回收技术(扩散渗析㊁电渗析㊁膜蒸馏㊁蒸酸法㊁热解法)和金属回收技术(沉淀㊁离子交换㊁溶剂萃取㊁结晶)的原理及研究现状,指出了现有方法的工业化应用限制因素,以期为酸洗废液的综合治理提供参考㊂关键词:不锈钢;酸洗废液;资源化;现状中图分类号:T G 156.6 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2022)06-0484-09D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2022.06.002收稿日期:2022-04-14基金项目:国家自然科学基金面上项目(52074078);辽宁省自然科学基金面上项目(2019-M S -127);中央高校基本科研业务费资助项目(N 2125034,N 2025035)㊂第一作者简介:李文杰(1995 ),男,硕士研究生,主要研究方向为湿法冶金及固废处置㊂通信作者简介:赵青(1987 ),男,博士,副教授,主要研究方向为湿法冶金㊂E -m a i l :z h a o q @s m m.n e u .e d u .c n ㊂引用格式:李文杰,赵青,刘承军,等.不锈钢酸洗废液资源化研究现状[J ].湿法冶金,2022,41(6):484-492.不锈钢生产过程中,在热轧或退火时会在不锈钢表面产生一层致密氧化层,称为氧化铁皮[1-2],需要通过酸洗去除,由此产生大量酸洗废液㊂酸洗废液中含有大量酸㊁重金属离子等有害物质,直接排放不仅威胁环境安全,还会造成资源浪费㊂因此,研究酸洗废液无害化处理和资源化具有重要意义㊂介绍了不锈钢酸洗废液的产生㊁组成㊁危害及从酸洗废液中回收酸和有价金属的研究现状,对比了各工艺的优缺点,以期为酸洗废液的高效处理提供参考㊂1 不锈钢酸洗废液的组成酸洗是去除不锈钢表面氧化皮㊁锈蚀物及钝化基团的方法,酸洗液随着其中金属离子浓度升高,酸性减弱,进而失去继续溶解氧化层的能力而形成酸洗废液㊂目前,国内外典型的酸洗体系包括盐酸体系[3-4]㊁硫酸体系[5-6]㊁硝酸-氢氟酸体系[7-8]㊂不同酸洗体系产生的酸洗废液成分大致相似,主要包括酸根阴离子㊁金属阳离子(F e 3+㊁C r3+㊁N i 2+㊁Z n 2+)和H +等[9]㊂其中,酸质量浓度为80~180g /L ㊁金属离子质量浓度为40~50g /L [10-11],有较高回收价值㊂2 酸洗废液的处理目前,酸洗废液的处理主要是回收酸和金属㊂酸回收技术主要包括扩散渗析㊁电渗析㊁膜蒸馏㊁蒸酸㊁热解等,金属回收技术主要包括沉淀(中和沉淀㊁选择性沉淀)㊁离子交换㊁溶剂萃取㊁结晶等㊂2.1 酸洗废液中酸的回收2.1.1 扩散渗析法扩散渗析是以溶液中溶质的浓度差为扩散驱动力,使溶质在浓度差作用下穿过半透膜或选择透过性离子交换膜,由高浓度向低浓度迁移,实现与溶剂的分离[12-13]㊂S u k 等[14]利用D F 220半透膜处理硝酸-氢氟酸酸洗废液,室温下经静态扩散渗析,硝酸回收率接近90%;而氢氟酸回收率小于60%,这可能与溶液中含有F e F ㊁C r F 等配合物有关,自由F -量较少;此法也可处理盐酸㊁硫酸酸洗废液,盐酸㊁硫酸回收率与硝酸回收率相当㊂朱茂森等[15]采用扩散渗析法以D F 120和Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第41卷第6期李文杰,等:不锈钢酸洗废液资源化研究现状3362两种渗析膜处理盐酸酸洗废液,盐酸回收率分别为65%和40%,回收的酸浓度分别为0.43m o l/L和0.26m o l/L㊂不同类型的渗透膜所携带亲酸官能团的数量和类型不同,因此,膜的种类对酸回收率有影响㊂此外,对比研究了静态渗析和动态渗析,结果表明,渗析流量㊁流量比对回收酸的浓度和效率有显著影响:当用D F120膜时,盐酸和F e C l2的平均渗析速率分别为5.46ˑ10-3㊁2.67ˑ10-4m/h,平均分离系数分别为16.4和23.7㊂L i n J.Y.等[16]采用1,4-二氮双环辛烷对多孔型溴化苯醚基材料进行铵化处理,设计出多孔离子交换膜(D P P O膜)㊂多孔离子交换膜具有更多的活性点位,相同条件下能捕捉更多目标离子㊂这种膜在盐酸/氯化铁混合溶液中,最佳酸析系数为0.066,酸盐分离系数为96.6,优于一般商用离子交换膜(如D F120膜,酸析系数0.0085,酸盐分离系数18.5),可加速酸分离过程,提高回收率㊂孙帅等[17]采用动态扩散渗析法处理工业废酸回收盐酸,选择D F12渗析膜,在水酸比1/1㊁进料流量12m L/m i n条件下,盐酸回收率高达92.44%,回收效果较好㊂扩散渗析法比电渗析法操作简单,能耗低,成本低,广泛用于废酸回收中;但酸回收率较低㊁处理时间长等问题有待进一步解决;此外,高性能渗析膜的设计与开发,以及进料流量㊁水酸比等关键因素对酸回收效果的影响需要进一步研究㊂2.1.2电渗析法电渗析法是在酸洗废液中加入电极,通电后,在阳㊁阴极上分别发生氧化还原反应,进而回收酸㊂与扩散渗析法相比,电渗析法是通过外加电场促进阴㊁阳离子透过隔膜,以电位差代替浓度差为驱动力,是扩散渗析技术的发展与延伸㊂P a q u a y等[18]借助电渗析法处理含盐酸㊁硫酸㊁金属离子的酸洗废液,选择隔膜C S92和C S94,在电流密度50㊁70m A/c m2条件下,酸回收率在70%㊁80%以上,且随电流密度增大而提高㊂但对于含氯废液,阴极会产生氯气和部分金属氧化物,易造成环境污染,降低电渗析效率㊂电渗析法避免了金属盐在酸洗槽中积聚,并将回收的酸重新引入酸洗槽内工作,使酸洗成本降低㊂电渗析结合双极膜发展为电渗析-双极膜技术[19]㊂电渗析-双极膜包括2张阴极膜和2张双极膜,二者交替放置,形成一个四膜三室结构,酸液可从中间室通过,电解作用下酸根离子透过阴极膜向左室迁移,在左室与双极膜产生的氢离子相遇形成酸,回收的酸浓度较高㊂在电场力作用下,电渗析-双极膜的扩散速率较扩散渗析法的更快㊁回收的酸浓度更高,得到的金属盐溶液更纯;但双极膜易被污染,更换膜组件成本高,安装复杂,且电耗大,运行成本高,使其工业化应用受到限制㊂T r a n等[20]采用电渗析-双极膜技术回收酸洗废液中的酸,利用流态化反应器对废液预处理,过滤杂质元素离子,避免在离子交换膜上发生结垢而减少膜的工作时间㊂在电流密度60m A/c m2㊁能耗5.5k W㊃h/k g条件下,酸回收率达69%,回收的酸浓度为1.76m o l/L㊂体系中添加离子交换剂可提高电流效率和离子迁移速率,降低处理成本㊂R e h o u m a等[21]通过电渗析-双极膜法处理含醋酸废水,在阴离子交换室内添加离子交换树脂,与未添加离子交换树脂相比,电流效率提高20%,能耗由5.6k W㊃h/k g 降至0.61k W㊃h/k g,醋酸根离子迁移速率提高15%㊂可见,添加含高性能官能团的活性高分子化合物可提高电导率,加速离子扩散与迁移,提高处理效率㊂2.1.3膜蒸馏法膜蒸馏法是将膜技术与蒸发过程相结合,利用膜的疏水微孔对溶剂和溶质进行分离[22]㊂膜材料多采用聚四氟乙烯(P T F E)㊁聚丙烯(P P)㊁聚乙烯(P E)和聚偏氟乙烯(P V D F)等制备㊂膜组件使液态水不能透过,而气态水可透过,因此需要保证膜两侧存在一定温度差㊂由于蒸气压不同,水蒸气可以透过膜上的微孔然后冷凝下来,使原液得到浓缩㊂栾兆坤等[23]提出一种盐酸酸洗废液处理方法,盐酸回收率达80%㊂分离过程分2个阶段:阶段1是将盐酸酸洗废液作为进料液在加热器内加热至50~70ħ,由于H C l气体分压远大于水蒸气分压,所以H C l气体和水蒸气透过膜并在膜的透过侧成为再生盐酸溶液,原液中的亚铁盐得到浓缩;阶段2是当酸洗废液饱和后开始盐析,析出亚铁盐,产生的稀盐酸溶液浓缩后可重复使用㊂对于挥发性弱的硫酸基酸洗废液,水蒸气挥发后㊃584㊃Copyright©博看网. All Rights Reserved.湿法冶金2022年12月溶液得到浓缩析出硫酸盐㊂处理挥发性溶液侧重于酸的协同回收,而处理非挥发性溶液可以使废液浓度提高,并析出硫酸盐㊂T o m a s z e w s k a等[24]利用膜蒸馏技术处理酸性溶液,在70ħ下加热蒸发,通过冷凝收集水蒸气和H C l气体,得到9g/L的F e3+溶液和100g/L盐酸溶液㊂鉴于溶液中其他离子对酸与水蒸气的挥发影响较小,可通过浓缩得到高纯度F e C l3;但膜蒸馏过程能耗较大㊂有学者提出利用清洁能源或利用二次能源减少膜蒸馏成本㊂F o u r e a u x等[25]利用外部热源对酸性矿山废水及酸洗废液进行处理,采用可再生能源(如太阳能)或工业余热为热源,但浓缩后得到的混合离子液体仍需进一步处理㊂体系气相分压对膜蒸馏处理效果有直接影响㊂唐建军等[26]在膜蒸馏技术基础上引入减压装置形成减压膜蒸馏技术㊂在温度55.5ħ㊁料液酸度7m o l/L条件下,随体系真空度增大,所得蒸馏液浓度升高㊂当真空度由7.5k P a升至10.0k P a,回收通量增至50m o l/(m2㊃h),盐酸回收率高达80%,金属离子截留率保持在98%以上㊂膜蒸馏需注意对废液的挥发性㊁加热温度及工艺真空度等的控制㊂膜蒸馏可实现废酸与重金属离子分离,对于单一组元废液处理效果较好,对于多组元体系则难以实现完全分离㊂加热蒸馏过程能耗较大,处理成本高㊂因此,该技术还处于实验室阶段,未实现工业化应用㊂2.1.4蒸酸法蒸酸法是利用酸受热易挥发㊁酸的沸点存在差异对酸进行回收,常采用高沸点酸置换低沸点酸㊂如硝酸和氢氟酸的蒸汽压比较高,且受热易挥发,可以通过加入硫酸使发生复分解反应,抑制硝酸㊁氢氟酸水解分离,再经加热或减压使硝酸和氢氟酸逸出[27]㊂在硝酸-氢氟酸体系酸洗废液中发生的化学反应如下:2F e F3+3H2S O4 6H Fʏ+F e2(S O4)3; 2C r F3+3H2S O4 6H Fʏ+C r2(S O4)3; N i(N O3)2+H2S O4 2H N O3ʏ+N i S O4㊂R e g e l-r o s o c k[28]研究了从含有硝酸㊁氢氟酸㊁盐酸的工业废液中蒸馏回收酸㊂溶液在蒸发器中与硫酸混合,在硫酸添加量5%,温度353K㊁蒸发压力5k P a条件下,硝酸和氢氟酸的蒸发效果较好,蒸发所得酸气经冷凝后返回酸洗槽循环利用,酸回收率在90%以上,其中的金属阳离子(F e3+㊁C r3+㊁N i2+等)以硫酸盐形式析出回收㊂L e o n z i o[29]利用蒸酸法处理酸洗废液回收盐酸和硫酸盐,在温度303K㊁蒸发压力0.03P a㊁循环流量9000k g/h㊁蒸发段压力0.2P a条件下,盐酸回收率高达80%㊂赵俊学等[19]利用微波蒸酸法处理不锈钢酸洗废液,探索了硫酸加入量对硝酸和氢氟酸逸出的影响㊂加入硫酸可显著改善酸蒸发效果,在硫酸添加量10%条件下,持续蒸发25m i n,硝酸㊁氢氟酸蒸发率达59.50%㊁80.79%,残液中的铁㊁铬㊁镍有价金属元素浓缩至原液一倍以上㊂低气压有利于蒸酸,这与减压膜蒸馏技术原理相似,降低真空度可以促进高蒸汽压物质逸出㊂蒸酸法已被奥托昆普不锈钢公司应用于混酸回收过程,即奥托昆普酸洗废酸回收(O P A R)工艺㊂在O P A R工艺基础上引入气压控制设备形成了外循环减压蒸发工艺㊂付伟等[30]通过外循环减压蒸发工艺处理废酸液,主体过程包括废酸与硫酸在加热器内加热混合,通过蒸发器蒸发得到的酸经冷凝器冷凝回收㊂在蒸汽压力0.1~0.15M P a㊁真空压力88~91k P a㊁温度50~60ħ条件下,氢氟酸㊁硝酸回收率为93%~96%㊂与单纯的加热蒸发工艺相比,此工艺装置复杂,增加了真空处理过程,但温度相对较低,能耗较低,并且硝酸㊁氢氟酸回收率高达95%且浓度较高㊂加热蒸发结合真空处理可降低能耗并提高酸回收率,处理过程中,温度㊁压力与酸回收率之间的关系需要进一步研究㊂蒸酸法可分离回收酸,但对设备要求较高,需要有较强的耐腐蚀性㊂2.1.5热解法热解法是在高温燃烧条件下,将废酸液中的酸汽化,同时金属盐水解为相应的氧化物㊂气态酸通过冷凝进行捕集或进入吸收塔收集[31]㊂此法主要用于盐酸㊁硝酸-氢氟酸废液的处理,主要涉及的化学反应如下(以盐酸基酸洗废液为例):H C lңH C lʏ;M e x C l y+y/2H2O+y/4O2 M e x O y+y H C lʏ(M e=F e㊁C r㊁N i)㊂基于热解法的焙烧工艺包括喷雾焙烧法(R u t h n e r法)和顺流加热流化床焙烧法(L u r g i 法)㊂两者反应原理相似,但流化床焙烧法会引起二次污染,应用范围较小[32]㊂相较而言,喷雾焙㊃684㊃Copyright©博看网. All Rights Reserved.第41卷第6期李文杰,等:不锈钢酸洗废液资源化研究现状烧工艺既可以实现酸洗废液中酸的高效回收又能减轻污染,一般称为P r o m a r s工艺[33-34]㊂酸洗废液在喷雾焙烧前需要浓缩以提高反应速率,然后将浓缩液通入雾化焙烧反应器,在高温下使分解形成金属氧化物和游离酸,盐酸回收率高达90%㊂G a oY.等[35]研究了以喷雾热解法回收酸与金属氧化物,在温度1000ħ㊁空气压力0.5M P a㊁喷雾器功率21W㊁电压20~30k V条件下,盐酸回收率约90%,同时得到结晶完整的微米级氧化铁颗粒㊂张新欣等[36]研究了用喷雾焙烧法处理盐酸废液回收盐酸及氧化铁㊂将废酸浓缩至1.3g/c m3,在炉膛温度650~700ħ㊁烧嘴温度1200ħ㊁喷洒压力0.38~0.45M P a㊁炉内负压-0.23k P a 时,得高纯度F e2O3粉末和质量分数18%的盐酸㊂此法在英国镀锌厂进行了工业化试验[37]㊂目前,喷雾焙烧法较成熟,已在西班牙㊁美国㊁韩国㊁日本㊁中国等多个国家使用㊂应用过程中,多注重酸的回收,而对于过程中氧化物的回收研究较少㊂S c h i e m a n n等[38]研究了利用氯化亚铁溶液制备三氧化二铁,在900~1000ħ条件下,盐酸转化率在85%以上,三氧化二铁颗粒粒径为33~ 600μm㊂废液浓度越高,喷雾速度越快,蒸汽压越高,酸回收率也越高,得到的氧化物粉体颗粒越细小㊂另外,喷嘴内径越小,颗粒球形度越好;喷嘴内径越大,雾滴越大,颗粒直径也越大㊂热解法以喷雾焙烧法为代表,处理量大,污泥产生量少,处理过程能耗较大㊂处理过程中,焙烧温度控制是关键,浓缩酸浓度㊁炉内负压㊁喷洒射流㊁喷嘴尺寸等对氧化物的理化性能的影响需要进一步研究,同时需要加强废气处理,研发耐酸蚀设备㊂2.2酸洗废液中金属的回收2.2.1沉淀法2.2.1.1中和沉淀法对酸洗废液进行中和处理,使金属阳离子与氢氧根离子反应生成沉淀,从而实现金属回收[39]㊂常见沉淀剂有氢氧化钙㊁氢氧化钠㊁氨水㊁石灰等碱性物质㊂中和沉淀主要是调节废液p H,侧重于沉淀终点p H的控制㊂中和沉淀同时,添加絮凝剂(如P AM)可促进沉淀物生成㊁吸附和聚合,缩短反应时间;固液分离后,滤液调p H后外排,沉淀物脱水后进行下一步处理㊂处理硝酸-氢氟酸废液时,体系中添加C a2+可使F-生成C a F2而去除,解决氟污染问题㊂W a n g Y.等[40]研究了钢帘线酸洗废液的中和处理,体系中添加C a(O H)2㊁N a O H㊁C a O,都可实现铁㊁锌离子沉淀去除,在p H=9左右时去除率高达98%;滤液中的镍离子用N a O H沉淀,在p H=10条件下去除率可达84%㊂王晓晖等[41]研究了利用中和沉淀法处理冷轧厂酸洗废液,首先在含F e3+㊁C u2+的工业废液中加入铁屑,将F e3+还原为F e2+,然后用N a O H溶液和氨水调p H=10,反应40m i n,添加适量絮凝剂,将铁㊁铜离子共沉淀㊂中和沉淀法对单一组元废液处理效果较好,但实际工业废酸组元多且复杂,很难对各组元有针对性回收㊂陈丽[42]利用沉淀法处理含F e3+㊁Z n2+的不锈钢酸洗废液,适宜条件下,F e3+㊁Z n2+虽然可实现共同回收,但铁㊁锌不能有效分离㊂传统的中和沉淀法处理酸洗废液,污泥产量较大且难处理,但通过分步沉淀可大幅降低污泥产量㊂高亮[43]对某钢厂的不锈钢酸洗废液采用石灰碱化分步沉淀处理,将干泥率降至70%,产生的重金属污泥(铁38%㊁氧化铬9%㊁氧化镍3%)可回收重金属㊂中和沉淀法操作简单,设备要求低,适用于简单组元㊁沉淀p H相近组元的废液,且沉淀过程中可以辅以机械搅拌或超声处理强化沉淀效果,加入聚合剂可促进沉淀物聚合下沉㊂对于多组元体系则分离困难,试剂耗量大,处理成本高,且污泥产量大也难于处理㊂2.2.1.2选择性沉淀法选择性沉淀与中和沉淀相似,需严格控制沉淀p H区间,实现金属离子的选择性沉淀,同时避免大量污泥产生[44]㊂选择性沉淀侧重于沉淀过程控制㊂废酸液中加入碱性物质(如石灰㊁氢氧化钠㊁氢氧化钾或氨水)以降低酸性提高p H,使其中的F e3+㊁C r3+㊁N i2+等在不同p H区间分别生成氢氧化物或羟基不溶物,过滤后实现金属离子回收㊂化学反应如下:H F+O H- F-+H2O;H N O3+O H- N O-3+H2O;F e3++3O H- F e(O H)3ˌ;C r3++3O H- C r(O H)3ˌ;N i2++2O H- N i(O H)2ˌ;㊃784㊃Copyright©博看网. All Rights Reserved.湿法冶金2022年12月C a2++2F- C a F2ˌ㊂选择性沉淀影响因素较多,包括沉淀剂种类㊁p H范围㊁沉淀剂加入速度和搅拌强度等㊂高远飞等[45]研究了一种不锈钢酸洗废液的处理及铁㊁铬㊁镍回收方法,根据铁㊁铬㊁镍离子的沉淀p H不同而实现分离回收:2.0<p H<4.5时,F e(O H)3沉淀;6.0<p H<8.5时,C r(O H)3沉淀;然后在滤液中加入硫化物,使镍以N i S形式沉淀㊂此过程中,C r3+㊁N i2+回收率可达96.8%和95.7%㊂G a o J.M.等[46]采用选择性沉淀法从溶液中分离回收镍和钴,以氨水为沉淀剂并辅以超声处理,体系p H=7.5时钴离子沉淀,体系p H=11.0时镍离子沉淀,沉淀率分别可达93.0%和92.0%㊂H e r m o s o等[47]借助选择性沉淀法分别回收酸洗废液中的F e3+㊁C r3+和N i2+,以K O H和K F 为沉淀剂,在p H=4.1㊁温度60~65ħ㊁搅拌速度200r/m i n㊁沉淀时间3h㊁游离氟离子质量分数14%~15%条件下,所得沉淀物以K2F e F5㊃H2O 和C r F3㊃3H2O为主,回收率达93%和88%;然后继续加入碱液,溶液中的N i2+以N i(O H)2形式沉淀,回收率为85%~99%㊂除碱性沉淀剂外,也可使用酸性沉淀剂㊂体系中添加草酸,可使部分金属离子以草酸盐形式沉淀析出[48]:废液中先加入N a O H溶液,控制p H=4,搅拌速度100r/m i n,使F e3+发生水合反应,以F e(O H)3和F e O O H形式沉淀;之后加入过量草酸,在温度25ħ㊁搅拌速度100r/m i n㊁Z n2+与草酸的物质的量比为1/1.4条件下,锌沉淀率可达95%㊂与中和沉淀法相比,选择性沉淀可对废液各组分进行高识别度分离回收,适用于多组元体系㊂选择性沉淀受离子沉淀p H㊁离子浓度㊁沉淀剂种类等影响,也受机械力㊁超声㊁温度及强化试剂的影响㊂2.2.2离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂或纤维活性基团在液相中与金属离子进行交换,然后在溶剂中释放被交换离子的一种废液处理方法㊂离子交换树脂根据交换基团不同可实现针对性离子交换㊂李菲等[49]研究了用D201离子交换树脂从不锈钢酸洗废液中吸附F e3+和C r3+,这种树脂对N i2+不吸附,在20ħ下,树脂对F e3+和C r3+的饱和吸附量分别为65.3m g/g和60.34m g/g;然后用稀硫酸溶液和稀硫酸钠溶液对负载树脂进行解吸,F e3+和C r3+解吸率均高达99%㊂M e n d e s 等[50]采用亚氨基二乙酸型大孔树脂对红土镍矿石浸出液中的N i2+进行选择性吸附,在p H=8的硫酸溶液中,镍离子分离系数最大,最大吸附量为73.5m g/g,回收率为75%,原液浓缩有助于离子交换效率提高㊂M a r añón等[51]采用不同类型的离子交换树脂从盐酸溶液中分离铁,结果表明,阳离子交换树脂和耦合交换树脂吸附F e2+,而阴离子交换树脂对F e3+和C l-形成的F e C l-4有很好的去除效果,其中M P-500吸附效果最佳㊂M a c h a d o等[52]用L e w a t i tM o n o P l u sM P500树脂从预处理后的热浸镀锌废液中吸附锌,树脂对Z n2+㊁C r3+㊁C u2+亲和力高,可进行选择性吸附㊂室温条件下,随废液中离子浓度增大,树脂吸附量增大,最大可达86m g/g㊂此外,废液流速对树脂吸附能力有较大影响,与高流速(37B V/h)相比,低流速(4B V/h)下吸附量更大,约为高流速下的4.5倍㊂J u a n g R.S.等[53]采用I R N-77型树脂处理含N i2+㊁C r3+㊁C o2+酸洗废液,适宜条件下,镍㊁铬㊁钴离子吸附量均随p H升高呈先升高后下降趋势,在p H=4时吸附量达最大,分别为74㊁47㊁62m g/g㊂工业化应用中,离子交换工艺常与其他工艺相结合协同处理酸洗废液,如离子交换 电沉积㊁离子交换 浓酸结晶[54]㊂C s i c s o v s z k i等[55]研究了利用离子交换 电沉积技术处理热镀锌厂含酸废液,首先用强碱性聚苯乙烯树脂对废液进行阴离子交换,然后残液以流速100m L/m i n加载至色谱柱中,控制电位0.35V,在1.0<p H<1.5时,废液中铁离子回收率可达89%㊂欧阳杰[56]采用不同孔径D201树脂从盐酸基酸洗废液中选择性吸附铁离子,在30ħ条件下处理3h,铁离子被大量吸附,回收率大于85%㊂离子交换法操作简单,易于自动化,生产效率较高,但经7~8次吸附 脱附后,树脂需要换新,成本较高㊂2.2.3溶剂萃取法溶剂萃取法是利用相似相溶原理,根据双组分或多组分溶液在不同液态萃取剂中的传质系数不同实现传质分离[57]㊂溶剂萃取分为萃取和反萃取2个过程㊂常见萃取剂有C y a n e x272㊁T O B㊁㊃884㊃Copyright©博看网. All Rights Reserved.第41卷第6期李文杰,等:不锈钢酸洗废液资源化研究现状T B P㊁D2E H P A和C y a n e x923等㊂萃取剂与离子交换树脂相似,对废液中的金属离子有选择性㊂S h a h等[58]通过萃取 沉淀法从氯化铜溶液中回收铜和锌㊂以L I X84I C煤油溶液萃取铜,在水相p H=2.5㊁搅拌速度60r/m i n㊁搅拌时间2h 条件下,铜萃取率达92.3%;以D2E H P A煤油溶液萃取锌,相同条件下,锌萃取率为90.2%;反萃取液中加入草酸盐,可使C u2+与Z n2+以草酸铜和草酸锌形式沉淀并回收㊂S i n h a等[59]研究了从盐酸基酸洗废液中萃取分离Z n2+和F e3+,以30%叔胺酸为萃取剂,在有机相与水相体积比3.5/1条件下,Z n2+得到充分萃取,与F e3+分离,溶液中的F e3+以沉淀形式回收,铁回收率超过85%㊂A r c h a n a[60]采用C y a n e x923煤油溶液从盐酸基酸洗废液中萃取铁,酸液中先添加氧化剂将F e2+氧化为F e3+,然后用C y a n e x923萃取F e3+,在水相与有机相体积比3/1条件下,经分段逆流萃取,然后以0.8m o l/L草酸溶液反萃取可实现F e3+回收,回收率在90%以上㊂此外,体系中添加氯化钠可明显提高萃取率㊂采用混合萃取法可以发挥萃取剂间的协同作用和拮抗作用促进金属回收㊂J o o等[61]选择V e r s a t i c10㊁L I X84-I及V e r s a t i c10与L I X84-I 混合,在p H=5㊁水相与有机相体积比1/1,搅拌速度25r/m i n条件下萃取含镍㊁钴㊁锰的酸洗废液㊂与单一萃取剂相比,V e r s a t i c10与L I X84-I 混合萃取可协同提取水相中未被捕捉的N i2+㊂此外,还采用V e r s a t i c10和D2E H T A混合萃取剂选择性萃取酸性溶液中的M n2+[62],利用二者间的拮抗作用实现选择性萃取M n2+㊂溶剂萃取法是物理分离,具有产品纯度高㊁分离效果好等优点㊂萃取过程受萃取剂类型㊁体系p H㊁搅拌速度㊁搅拌时间㊁相比等因素影响㊂循环萃取和多种耦合萃取研究有重要意义;此外,处理量有限㊁运行成本高和失活萃取剂处理等问题还需进一步解决㊂2.2.4结晶法结晶法多用于处理硫酸与硝酸-氢氟酸混酸体系废液,主要包括蒸发结晶和低温浓缩结晶两种方式[63]㊂与蒸发结晶相比,低温结晶可大幅减轻设备腐蚀而被广泛应用㊂硫酸酸洗废液中,硫酸亚铁与硫酸锌可采用间接冷却㊁真空冷却或气旋等方式实现结晶分离[64-65]㊂F o r s b e r g等[66]研究了从硝酸-氢氟酸酸洗废液中结晶回收铁,在45~50ħ条件下,提高过饱和度可使结晶产物为β-F e F3㊃3H2O,晶体生长速率为10-11m/s,F e回收率高达90%以上;当废液中镍质量浓度低于15g/L时,不会与β-F e F3㊃3H2O共沉淀㊂过饱和度通常控制在介稳状态,升高温度浓缩可促进结晶,降低温度和过饱和度也可促进晶体生成㊂B r o w n等[67]研究了盐酸基废液中添加少量硫酸以促进硫酸亚铁结晶,与不添加硫酸相比,晶核生成速率㊁晶体生长速率均有所提高,所得晶体粒度较大,晶形也较完整㊂此外,添加辅助形核剂可以改善形核过程,提高晶核生成率,有助于晶体析出㊂武晶[68]研究了用浓缩结晶法从不锈钢废硝酸中回收F e(N O3)3㊃9H2O,在将母液浓缩至原浓度的1.52倍后,添加质量浓度30g/L的硫酸,控制温度0ħ,搅拌速度85r/m i n,反应时间1h,得到F e(N O3)3㊃9H2O晶体,其回收率高达88.7%㊂此外,结晶过程中加入适量F e(N O3)3㊃9H2O作晶种,也可缩短结晶时间,提高产物回收率㊂邓昌亮等[69]利用二次冷却结晶技术处理电镀厂硫酸酸洗废液,两次结晶温度分别控制在30~ 35ħ和5ħ,洗涤干燥后可获得纯度大于96%的F e S O4㊃7H2O工业级产品,回收率为85%,与一次结晶相比,二次结晶所得的F e S O4㊃7H2O质量和纯度更高,质量符合工业级产品要求㊂工业化生产中,结晶法与其他方法相结合,可提高结晶速率和产物纯度㊂C h a n g W.S.等[70]将纳滤技术与结晶技术相结合从废液中回收硝酸㊁氢氟酸,废液中的铁㊁镍离子以F e F3和N i F2沉淀回收,所回收酸的浓度和晶体纯度均高于工业标准㊂Z h a i J.等[71]采用结晶-缓酸偶联技术处理废酸,在温度5ħ㊁搅拌速度4000r/m i n条件下,回收的硫酸质量浓度达200~250g/L,废液中的F e S O4㊃7H2O质量浓度降至15~20g/L,回收的F e S O4㊃7H2O晶体结晶程度高,满足标准净水剂聚合硫酸铁的要求㊂结晶法工艺简单㊁操作容易㊁投资少,但回收的产品主要为水合硫酸亚铁,处理能力小,生产周期长,适合中小企业生产㊂3结束语不锈钢酸洗废液中含有大量酸和金属离子,㊃984㊃Copyright©博看网. 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不锈钢行业研究报告不锈钢是一种抗腐蚀性能优异的金属材料，广泛应用于建筑、制造业、汽车工业等领域。

本文将对不锈钢行业进行研究，包括行业现状、发展趋势以及存在的问题。

一、行业现状1.市场规模：不锈钢行业市场规模庞大。

目前，全球不锈钢产量约为5000万吨，年均增长率约为5%。

中国是全球最大的不锈钢生产国，占全球产量的40%以上。

2.市场需求：不锈钢在建筑、制造业和汽车工业等领域的需求量较大。

随着国民经济的发展，人们对不锈钢产品的需求不断增加，尤其是对高端不锈钢产品的需求更加旺盛。

3.技术发展：不锈钢行业的技术水平不断提高。

随着科技的进步和产业升级，不锈钢材料的性能得到了进一步的提升，产品质量得到了保障。

二、发展趋势1.应用领域拓展：随着不锈钢行业技术的不断提升，不锈钢在新能源、航空航天、电子信息等领域的应用将得到进一步拓展。

例如，不锈钢阳极氧化技术的应用可以提高不锈钢表面的耐蚀性能，增加其在海洋工程中的应用。

2.产品结构升级：不锈钢产品结构将朝着高强度、超耐蚀性、耐高温等方向发展。

例如，热处理技术的应用可以提高不锈钢的强度和耐热性能，满足不同领域的需求。

3.绿色制造：环保与可持续发展已经成为不锈钢行业发展的重要趋势。

不锈钢生产过程中的能耗、废水、废气等环境问题亟待解决。

不锈钢企业应加强节能降耗，提高资源利用率，减少环境污染。

三、存在问题1.市场竞争激烈：不锈钢市场竞争激烈，产品同质化严重。

目前，国内不锈钢企业数量众多，规模大小不一，市场竞争加剧。

传统不锈钢产品的竞争主要体现在价格上，缺乏差异化竞争。

2.科研创新不足：不锈钢行业在科研创新方面还存在一定的缺口。

与发达国家相比，我国不锈钢行业的科研创新能力相对较弱。

在高端不锈钢产品方面，我国还依赖进口，自主创新能力有待提升。

3.环境污染问题：不锈钢生产过程中的废水、废气等环境污染问题亟待解决。

不锈钢企业在追求经济效益的同时，应加强环保意识，采取有效的措施减少环境污染。

典型金属酸洗废液资源化及其应用研究的开题报告一、研究背景金属酸洗废液是钢铁生产中产生的一种含有大量酸性物质和金属离子的废水，含有多种对环境和人体有害的物质。

为减少钢铁行业对环境的影响，降低环境污染和资源浪费，将金属酸洗废液作为一种可再生资源加以利用已成为当前的研究热点。

目前，有关金属酸洗废液资源化及其应用研究已成为国内外学术界和企业界的热点之一。

二、研究目的及意义本研究旨在研究金属酸洗废液的资源化方法及其应用，探讨金属酸洗废液的资源化途径和技术，开发出一种可行的废液资源化技术，为高效利用金属酸洗废液，减轻环境污染和降低生产成本提供科学的技术支持。

此外，还可促进工业经济的可持续发展，具有重大的社会和经济效益。

三、研究方法和步骤本研究将采用实验室实验和文献研究相结合的方法。

具体研究步骤如下：1、了解金属酸洗废液的化学特性和资源化的理论基础，对国内外相关研究成果进行深入调研和分析。

2、收集不同资源化技术的文献和资料，并进行技术评价和筛选，确定本研究选择的废液资源化技术。

3、进行废液的基本特性分析和处理前期实验，建立一套标准实验方法和实验方案。

4、通过实验，对废液进行分离、提取和回收等处理，确定废液中金属离子的回收率和处理效果。

5、将回收后的金属离子进行物理、化学和生物学等方面的分析，确定其性质和用途。

四、预期研究结果预期本研究将与国际先进水平接轨，研究出适合钢铁行业的废液资源化技术，并获得以下成果：1、建立一套完整的废液资源化技术方案，包括前期处理、废液分离与提取、金属离子回收和利用等全过程的技术和措施。

2、获得金属离子的较高回收率和较好的回收效果，提高资源利用效率，降低生产成本。

3、获得回收金属离子的适用性和性质特点，发展新型材料和技术，促进产业结构调整和升级。

以上是本研究开题报告的主要内容，通过本次研究可为钢铁行业废液资源化提供良好的解决方法，实现企业实际利益和社会效益的统一。

2023年金属酸洗行业市场调研报告
根据最新的市场调研报告显示，金属酸洗行业市场呈现出快速增长的趋势。

作为金属表面处理工艺的一种，金属酸洗不仅可以去除表面氧化物、油脂、腐蚀产物等污染物，同时也能改善金属表面的控制粗糙度、增强表面光洁度等特性，极大地提高金属表面的质量，进一步提高了金属制品的使用寿命和美观度。

目前，金属酸洗行业主要应用于汽车零部件、电子电器、机械设备和航空航天等领域，在这些领域中，金属制品的表面质量和表面处理工艺要求都非常高，因此金属酸洗工艺的应用范围十分广泛。

从市场规模来看，中国的金属酸洗行业市场规模在近几年呈上升趋势，全球市场规模也在不断扩大。

据统计，2018年中国的金属酸洗市场规模达到了70亿元，预计到2025年将达到120亿元，年均增长率将达到7.3%。

而全球金属酸洗市场规模则预
计在2025年达到232.6亿美元，年均增长率达到6.3%。

从行业发展趋势来看，金属酸洗行业正朝着绿色环保、智能化、高效化等方向发展。

首先，绿色环保已成为行业发展的重点，随着环保法规的加强和人们环保意识的提升，传统金属酸洗工艺中使用的有毒有害物质逐渐被环保型新材料替代，绿色环保已经成为金属酸洗行业发展的必然趋势。

其次，智能化设备将逐渐普及，自动化、信息化程度将不断提高，提高生产效率、减少资源浪费已成为行业追求的目标。

最后，高化率的酸洗设备将逐步占据市场，能够实现高效率、绿色环保、成本控制和资源利用的最佳匹配，成为行业发展的新兴趋势和热点。

总体来说，金属酸洗行业在未来几年内有望继续保持增长态势，未来发展将主要围绕绿色环保、智能化和高效化方向展开。

2023年金属酸洗行业市场研究报告金属酸洗是一种重要的表面处理工艺，在金属加工和制造行业中广泛应用。

金属酸洗可以去除金属表面的氧化层、锈蚀物和其他杂质，以实现金属表面的清洁、光亮和保护。

金属酸洗行业市场研究报告旨在分析金属酸洗行业的发展现状、市场规模和趋势，为投资者和企业提供决策参考。

一、行业发展现状1. 行业概况：金属酸洗行业是金属加工和制造行业中的一个重要环节，主要应用于钢铁、铝、铜等金属制品的表面处理。

金属酸洗工艺主要包括酸洗前处理、酸洗处理、中和处理和后处理等环节。

2. 行业竞争格局：金属酸洗行业竞争格局相对集中，市场上存在着一些规模较大的金属酸洗企业。

这些企业拥有先进的生产设备和丰富的技术经验，能够提供高质量的金属酸洗服务。

3. 行业发展趋势：随着金属制品市场需求的增长和质量要求的提高，金属酸洗行业也面临着更高的发展要求。

未来金属酸洗行业将更加注重环保、能耗和质量控制，加大研发投入，推动行业的创新发展。

二、市场规模分析1. 市场容量：金属酸洗行业市场容量与金属制品市场需求息息相关。

目前，全球金属制品市场规模约为X万亿美元，金属酸洗行业市场容量约为X万美元，占全球金属制品市场的X%。

2. 市场增长：金属酸洗行业市场增长主要受到金属制品市场需求的影响。

预计未来几年，金属酸洗行业市场将保持稳定增长，年复合增长率预计达X%。

3. 地区分布：金属酸洗行业市场主要分布在发达地区和新兴市场。

北美地区是全球金属酸洗行业市场的最大消费地区，占全球市场份额的X%。

亚太地区和欧洲地区的市场份额也逐渐增长。

三、市场竞争分析1. 主要竞争者：金属酸洗行业的主要竞争者包括国际知名的金属酸洗企业和本土的金属酸洗企业。

国际知名企业有XX、XX等，它们拥有先进的技术和规模化的生产能力。

本土企业主要以服务本地市场为主，其中一些企业在产品质量和服务方面具有一定的竞争优势。

2. 竞争策略：金属酸洗企业在市场竞争中采取了多种策略。

2023年金属酸洗行业市场分析报告近年来，金属酸洗行业市场不断增长。

金属酸洗是一种重要的金属表面处理技术，在制造业中被广泛应用。

其主要作用是去除金属表面的氧化物、锈蚀物和其他杂质，从而实现清洁、平滑的金属表面。

本文将对金属酸洗行业市场进行分析，以期了解其趋势和发展。

首先，从需求方面来看，金属酸洗行业的发展受到了市场需求的影响。

目前，金属酸洗主要应用于汽车制造、食品加工、航空航天、半导体制造等行业。

随着这些行业的发展，对金属表面清洁的要求也越来越高，因此金属酸洗的使用量也越来越多。

其次，从供给方面来看，金属酸洗行业也呈现出多元化的发展趋势。

在金属酸洗行业中，酸洗剂的种类和品质很重要。

目前，市场上存在多种类型的酸洗剂，如硫酸、盐酸、硝酸、乙酸等，每种酸洗剂都有自己的特点和适用范围。

此外，随着环保要求的提高，一些新型的酸洗剂也逐渐在市场上出现，这些酸洗剂具备环保、高效的特点。

再次，从行业竞争方面来看，金属酸洗行业市场存在着激烈的竞争。

由于金属酸洗市场容易进入，因此市场上存在着大量的厂商。

为了在市场上获得领先地位，厂商需要不断提高自己的技术和产品品质。

同时，为了控制成本，一些厂商也会采用低成本和低价位的策略来吸引客户。

最后，从政策和法规方面来看，金属酸洗行业需要遵守国家和地方颁布的环保法规。

随着环保意识的不断提高，环保政策和法规的制定也越来越严格。

因此，金属酸洗行业需要不断提高自己的环保意识，采取有效的环保措施，以符合相关法规要求。

综上所述，金属酸洗行业市场存在着不少机遇和挑战。

只有通过科学的市场分析和策略规划，才能在激烈的竞争中获得更大的市场份额和更好的发展前景。

2023年金属酸洗行业市场调查报告市场调查报告一、行业概述金属酸洗是一种将金属表面氧化层和污染物溶解、清除的工艺。

金属酸洗行业是现代工业生产中不可或缺的一个环节，主要应用于钢铁、铝、铜等金属材料的制造和加工过程中。

行业的发展与工业生产的需求紧密相关。

二、市场规模据统计，2019年金属酸洗行业市场规模约为XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元。

行业规模的增长主要得益于以下几个方面的因素：一是工业生产的不断扩大，随着国家经济的发展，需求量不断增加；二是行业技术的不断进步，使得金属酸洗技术更加高效、环保；三是市场竞争的加剧，推动了行业的进一步发展。

三、市场竞争金属酸洗行业市场竞争较为激烈，主要表现在以下几个方面：一是洗涤剂品牌的竞争，市场上有很多知名洗涤剂品牌，它们的产品质量、性能不断提高，与传统的洗涤剂有很大的差距；二是技术领先者的竞争，技术优势对于行业内的企业来说是获取更大市场份额的重要手段；三是价格竞争，金属酸洗产品市场价格波动较为剧烈，价格战是行业内企业争夺市场份额的常见手段。

四、市场前景随着国家经济的不断发展和环保意识的提高，金属酸洗行业有着广阔的市场前景。

一方面，国家将继续推动大力发展制造业，这将对金属酸洗行业产生积极影响；另一方面，环保意识的提高将推动金属酸洗技术的更新换代，更加环保的产品将受到市场的青睐。

五、发展趋势金属酸洗行业的发展趋势主要表现在以下几个方面：一是技术的发展趋势，随着技术的进步，金属酸洗工艺将会更加高效、节能、环保；二是产品的多样化趋势，随着科技的进步，金属酸洗行业将会涌现更多种类的产品；三是市场需求的个性化趋势，随着社会的发展，消费者对金属酸洗产品的个性化需求将会不断增加。

六、市场发展障碍金属酸洗行业的发展也面临一些障碍，主要包括：一是原材料价格的波动，原材料价格的不稳定给行业带来了较大的不确定性；二是技术壁垒，金属酸洗技术的进步需要大量的研发投入，企业需要具备一定的技术能力和创新能力。