从化工废水中回收硫酸亚铁的研究开题报告

1. 研究目的与意义

采用冷加工工艺的钢材，在加工制造产品前，一般用酸洗处理清除钢材表面的锈蚀物，以确保产品质量。钢材经酸洗液浸饱去除表面的锈蚀物，当硫酸浓度降到不宜再用时，排放出含有大量铁离子的酸洗废水，污染环境，目前回收法主要有真空浓缩冷冻结晶法(减压蒸发冷冻结晶法)、加酸冷冻结晶法（无蒸发冷冻结晶法）、自然结晶一扩散渗析法、聚合硫酸铁法、加铁屑生产硫酸亚铁(浓缩-过滤-自然结晶法) 五种方法。处理废酸量较大的企业时通常采用前四种方法。

酸性工业废水一般采用化学中和法处理。但中和法存在着进行处理中和药剂用量大，投碱量不易控制，渣量大,需用大量水稀释，操作管理繁琐,场地设备投资高，二次污染严重等缺点。经分析，有些酸洗废液,除了有残存的游离酸以外，还含有大量的硫酸亚铁。用冷冻结晶法处理，不仅可以从废液中提取硫酸亚铁，而且能回收废液中残存的硫酸，达到既能回收废水中的资源又能减轻环境污染的目的。

对于冷轧钢铁厂硫酸酸洗废水处理方法通常有中和法和回收法。酸洗废水 ph 值在2以上的通常采用中和法，用中和法处理废液，须对废液进行曝气氧化。当 ph 值低、硫酸亚铁含量大，由于处理过程中硫酸亚铁含量大，对曝气氧化过程不利，因此本酸洗废水不适合用中和法处理。

2. 研究内容和预期目标

本论文的主要研究内容如下：

1.查阅相关文献，了解目前国内外从废酸洗液中回收硫酸亚铁的研处理现状和方法；

2.以某钢厂的酸洗废水为研究对象，采用降温和提高酸洗废水中硫酸浓度的方法，使硫酸亚铁以晶体形式析出。研究不同温度、硫酸浓度等因素对硫酸亚铁回收效果的影响；

3. 研究的方法与步骤

由于硫酸亚铁在硫酸溶液中的溶解度随着硫酸浓度的升高而降低，因此提高酸洗废液中硫酸的浓度，可以促进硫酸亚铁晶体的析出。在真空状态下，对废酸溶液进行加热，蒸发除去部分水分，使得硫酸和硫酸亚铁的浓度升高，再将溶液冷冻降温，硫酸亚铁结晶析出，通过固液分离，得到FeSO₄·7H₂O 晶体和再生酸。

以废酸洗液为原料；通过控制加入不同浓度的硫酸，控制蒸发水量及蒸发温度，控制冷冻结晶的温度等操作；以分光光度法为主要分析测试手段，初步探讨硫酸亚铁的回收机理；确定最佳工艺。

4. 参考文献

[1] leonzio g. recovery of metal sulphates and hydrochloric acid from spent pickling liquors[j]. journal of cleaner production, 2016, 129:417-426.

[2] regel-rosocka m. a review on methods of regeneration of spent pickling solutions from steel processing[j]. journal of hazardous materials, 2010, 177(1-3): 57.

[3]刘宝川, 杨德伟. 冷冻结晶处理酸洗废水[j]. 铁路节能环保与安全卫生, 1991(3): 32-34.

5. 计划与进度安排

2）2022年03月19日----2022年05月20日：论文实验阶段；

3）2022年05月21日----2022年06月08日：撰写论文，准备答辩。