CN111203427A - 废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统与处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统与处理方法，处理系统包括废酸槽、玻璃粉槽、第一反应装置、分离装置、蒸发器、冷凝吸收器、加药槽、第二反应装置、沉淀装置、离心机、再生酸槽及结晶装置；本发明的处理方法以废治废，并且能回收氟硅酸盐和硝酸，废水则回用于生产线，实现了废液零排，同时由于氢氟酸、硝酸实现了产品转化及回收利用，大大减少了因中和而产生的大量危险废渣，节约了处理成本，既产生了良好的经济效益，也产生了良好的环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物处理技术领域，特别涉及废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统与处理方法。
背景技术
玻璃生产及加工企业中有大量的废弃玻璃，城市垃圾中的废弃玻璃也是最常见的垃圾，联合国统计数据表明，全球固体废渣中有7％为玻璃。
由于我国垃圾分类不彻底、玻璃回收价值低等原因，导致玻璃废弃物的回收利用率不高，一般都是采用填埋方式进行处理，不仅浪费资源，而且占用土地。
不锈钢产品加工企业中，常常采用两段酸洗工艺，第一段酸洗采用硫酸酸洗，第二段采用硝酸和氢氟酸混合酸，配制成酸洗液清洗不锈钢的表面氧化膜，反复清洗后，酸液中的金属离子浓度增高，清洗效果下降，最终不得不废弃。将两段酸洗工艺产生的废液进行混合，以下也简称废酸。该废弃的废酸中含硫酸、硝酸、氢氟酸和大量重金属离子、铁离子等，传统的方法是采用石灰进行中和，产生大量的废渣。
如何将废弃玻璃资源化成为近年研究的热点，酸洗废液中大量的硝酸、氢氟酸会对环境造成严重污染也倍受关注。如能将两者充分利用，进行资源化，变废为宝、化害为利，则对环境有积极效益。
发明内容
基于此，有必要提供一种对废弃玻璃粉及酸洗废液进行协同处理并能实现资源化的处理系统及处理方法。
一种废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统，包括：
废酸槽，用于储放酸洗废液；
玻璃粉槽，用于储放玻璃粉；
第一反应装置，用于将废酸槽的酸洗废液与玻璃粉贮槽的玻璃粉进行反应，得到反应液；
分离装置，用于将反应后的反应液进行固液分离，得到上清液；
蒸发器，用于将上清液进行加热蒸发，得到蒸发液；
冷凝吸收器，将蒸发液进行冷凝并吸收，得到冷凝液；
加药槽，用于储放与冷凝液进行反应的可溶性盐药剂；
第二反应装置，用于将冷凝液与药剂进行反应。
本处理系统能够协同处理废弃玻璃粉及不锈钢酸洗废液，反应原理如下：
4HF+SiO2→SiF4↑+2H2O (1)；
SiF4+2HF→H2SiF6 (2)；
2NaNO3+H2SiF6→Na2SiF6↓+2HNO3 (3)；
2KNO3+H2SiF6→K2SiF6↓+2HNO3 (4)；
Ba(NO3)2+H2SiF6→Ba F6Si↓+2HNO3 (5)；
废酸中的氢氟酸与玻璃粉中的二氧化硅反应，生成SiF4，经加热蒸发，SiF4和HF、HNO3被蒸出，冷凝后得到混酸，SiF4进行冷凝吸收，并进一步与氢氟酸反应生成H2SiF6，氟硅酸与可溶性钠、钾、钡盐反应，生成氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钡沉淀而分离。
在其中一个实施例中，所述处理系统还包括沉淀装置，用于将第二反应装置反应后的反应液进行固液分离。
在其中一个实施例中，所述处理系统还包括离心机，所述离心机将沉淀装置沉淀后的沉淀物进行离心分离。
在其中一个实施例中，所述处理系统还包括结晶装置，用于冷却蒸发器的残留的母液。
在其中一个实施例中，所述第一反应装置内设有加热器和搅拌机。
在其中一个实施例中，所述玻璃粉槽与第一反应装置之间设有加料机，所述加料机将玻璃粉加入至第一反应装置内。
在其中一个实施例中，所述处理系统还包括硫酸槽，用于向蒸发器加硫酸。
在其中一个实施例中，所述处理装置还包括再生酸槽，所述再生酸槽用于储放沉淀装置的上清液作为酸洗补充液重复利用。
在其中一个实施例中，所述药剂为可溶性钠盐、钾盐或钡盐。
在其中一个实施例中，所述处理装置所述药剂为硝酸钠、硝酸钾或硝酸钡。
一种废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理方法，包括以下步骤：
将待处理的酸洗废液与玻璃粉进行反应，得到反应液；
将反应后的反应液进行静置，使反应残渣沉淀分离，得到上清液；
将上清液加热蒸发，得到蒸发液；
将蒸发液进行冷凝并吸收，得到冷凝液；
冷凝液与可溶性盐药剂进行反应。
在其中一个实施例中，所述处理装置还包括将冷凝液与药剂反应后的反应液进行沉淀、分离，得到沉淀物的步骤。
在其中一个实施例中，所述处理装置还包括将上清液加热蒸发用的蒸发余液进行冷却结晶的步骤，冷却结晶后液体作为酸洗补充液进行回用。
在其中一个实施例中，所述处理装置还包括将上清液加热蒸发过程中，进行硫酸补充的步骤。
在其中一个实施例中，还包括将所述沉淀物进行离心分离、洗涤，得到滤液和固体产品的步骤。
在其中一个实施例中，还包括将所述冷凝液与药剂反应后的反应液进行沉淀后的上清液和滤液作为酸洗补充液重复利用的步骤。
在其中一个实施例中，所述药剂为可溶性钠盐、钾盐或钡盐，优选地，所述药剂为硝酸钠、硝酸钾或硝酸钡。
附图说明
图1为一实施方式的废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统的结构示意图；
图2为一实施方式的废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理方法流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，一实施方式的废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统包括废酸槽10、玻璃粉槽20、加料机21、第一反应装置30、分离装置40、蒸发器50、硫酸槽51、冷凝吸收器60、加药槽70、第二反应装置80、沉淀装置90、离心机91、再生酸槽100及结晶装置101；
废酸槽10用于储放酸洗废液；不锈钢产品酸洗工艺中，通常采用两段酸洗工艺，第一段酸洗采用硫酸酸洗，第二段采用硝酸和氢氟酸混合酸，配制成酸洗液清洗不锈钢的表面氧化膜，反复清洗后，酸液中的金属离子浓度增高，将两段酸洗工艺产生的废液进行混合，得到本实施方式的不锈钢酸洗废液。该不锈钢酸洗废液的废酸中含硫酸、硝酸、氢氟酸和大量重金属离子、铁离子等。
玻璃粉槽20用于储放废弃玻璃粉；玻璃粉槽20连接加料机21，加料机21可按不锈钢酸洗废液中残余量以合适比例将玻璃粉槽20中的玻璃粉投加至第一反应装置30；
第一反应装置30用于将废酸槽的酸洗废液与玻璃粉槽的废弃玻璃粉进行反应；第一反应装置30内设有搅拌机和加热器(图中未示出)，可控制适宜的反应温度使得反应充分进行，具体地，合适的温度为30℃～40℃，在该范围内，能够有利于反应的进行，温度过低，反应不彻底，温度过高会造成酸的逸出。
其中，废酸槽10通过输送泵11与第一反应装置30连通，输送泵11将酸洗废液输送至第一反应装置30内，加料机将玻璃粉投加至第一反应装置30内，并启动第一反应装置30内的搅拌机以及连带的加热器，同时根据废酸中氢氟酸含量按一定比例添加玻璃粉，加热反应并持续搅拌，使氢氟酸与玻璃粉的反应更彻底，得到反应液；反应的化学原理为：
4HF+SiO2→SiF4↑+2H2O (1)；
废酸中的氢氟酸与玻璃粉中的二氧化硅反应，生成SiF4；
分离装置40用于将反应后的反应液进行固液分离，通过静置使反应残渣沉淀分离，并将玻璃粉残渣弃用，得到上清液；具体地，分离装置40与第一反应装置30通过管道连通；
蒸发器50用于将分离装置分离后的上清液进行加热蒸发，得到蒸发液；蒸发器50与分离装置40通过管道连通；经加热蒸发，SiF4和HF、HNO3被蒸出；进一步地，蒸发器50采用减压蒸发器；
硫酸槽51用于补充蒸发器中的硫酸，具体地，硫酸槽51通过硫酸加药泵52与蒸发器50连通，当蒸发器50的硫酸浓度不足时，从硫酸槽51通过硫酸加药泵52输送至蒸发器50以补充；
冷凝吸收器60用于将蒸发器50蒸发后的蒸发液进行冷凝并吸收，得到冷凝液；具体地，冷凝吸收器60与蒸发器50连通。冷凝后得到混酸，SiF4进行冷凝吸收，并进一步与氢氟酸反应生成H2SiF6，具体地，该反应的化学原理为：
SiF4+2HF→H2SiF6 (2)；
加药槽70用于储放与冷凝液进行反应的可溶性盐药剂；具体地，可溶性金属盐药剂为可溶性钠盐、钾盐或钡盐，采用该种盐可不带来新离子的污染，在其中一个实施例中，可溶性盐可选用硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡中的一种。
第二反应装置80用于将冷凝液与可溶性药剂进行反应。第二反应装置80内设有搅拌机和加热器(图中未示出)，可控制适宜的反应温度使得反应充分进行。其中，加药槽70通过加药泵71与第二反应装置80连通，冷凝吸收器60与第二反应装置80连通，冷凝液与可溶性盐药剂输送至第二反应装置80，并启动第二反应装置80内的搅拌机以及连带的加热器，加热反应并持续搅拌，使H2SiF6与可溶性钠、钾、钡盐反应，生成氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钡沉淀；
具体地，该反应的化学原理为：
2NaNO3+H2SiF6→Na2SiF6↓+2HNO3 (3)；
2KNO3+H2SiF6→K2SiF6↓+2HNO3 (4)；
Ba(NO3)2+H2SiF6→Ba F6Si↓+2HNO3 (5)；
沉淀装置90用于将第二反应装置反应后的反应液进行固液分离。沉淀装置90与第二反应装置80连通；
离心机91用于将沉淀装置90沉淀后的沉淀物进行离心分离，具体地，沉淀装置90通过料浆泵92与离心机91连通，离心机91离心后得到滤液和固体氟硅酸盐产品；
再生酸槽100用于储放沉淀装置90的上清液或离心机91离心分离后滤液，作为第二段酸洗工艺酸洗槽补充液以重复利用。第二段酸洗工艺为不锈钢产品清洗过程中的酸洗工艺，采用硝酸和氢氟酸混合酸，配制成酸洗液清洗不锈钢的表面氧化膜；其中，沉淀装置90与蒸发器50、冷凝吸收器60、再生酸槽100依次连通；离心机91与蒸发器50、冷凝吸收器60、再生酸槽100依次连通；即沉淀装置90的上清液和离心机91离心分离后滤液经过蒸发器蒸发，回收酸液(硝酸)被蒸出，冷凝吸收器60进行冷却后进入再生酸槽100，以回用于生产线的第二段酸洗工艺回酸洗槽酸液补充，该种方式由于氢氟酸、硝酸实现了产品转化及回收利用，大大减少了因中和而产生的大量危险废渣，节约了处理成本，既产生了良好的经济效益，也产生了良好的环境效益。
结晶装置101用于冷却蒸发器50的残留蒸发余液。蒸发器50的蒸发余液经结晶装置101冷却，将金属盐结晶析出后。剩余液体可作为第一段酸洗工艺(第一段酸洗采用硫酸酸洗)清洗废水，待清洗到该液中酸的浓度足够高的时候，将其当成废酸工艺重复处理，实现废酸零排放。
本实施方式的处理系统的工作过程为：
将废酸槽10中的酸洗废液用输送泵11将酸洗废液引入第一反应装置30中，并启动第一反应装置30内的搅拌机31以及连带的加热器32，同时根据废酸中氢氟酸含量按一定比例添加玻璃粉，加热反应并持续搅拌，使氢氟酸与玻璃粉的反应更彻底，反应完成后进行固液分离，玻璃粉残渣弃用，所得上清液通过泵入蒸发器50进行蒸发，蒸发液经冷凝吸收器60冷凝吸收后收集于第二反应装置80，并往第二反应装置80内添加可溶性的钠盐、钾盐或钡盐，第二反应装置80内生成氟硅酸盐进入沉淀装置90沉淀分离。沉淀装置90底沉淀物进行离心分离所得即氟硅酸盐产品，沉淀装置90上清液及离心分离滤液中含有硝酸返回第一酸洗工艺阶段酸洗车间回用。蒸发器50的蒸发余液经冷却，将金属盐结晶析出后，剩余液体可作为第一酸洗工艺段的清洗废水，待清洗到该液中酸的浓度足够高的时候，将其当成废酸用本工艺重复处理，实现废酸零排放。
请一并参阅图2，一种废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理方法，包括以下步骤：
步骤S100：将待处理的酸洗废液与玻璃粉进行反应，得到反应液；
其中酸洗废液为不锈钢产品酸洗工艺种的两段酸洗工艺的废液混合液，具体地，第一段酸洗工艺采用硫酸酸洗，第二段酸洗工艺采用硝酸和氢氟酸混合酸，配制成酸洗液清洗不锈钢的表面氧化膜，反复清洗后，酸液中的金属离子浓度增高，将两段酸洗工艺产生的废液进行混合，得到本实施方式的不锈钢酸洗废液。
进一步地，该不锈钢酸洗废液的废酸中含硫酸、硝酸、氢氟酸和大量重金属离子、铁离子等。
在本实施方式中，酸洗废液通过废酸槽10通过输送泵11投加至第一反应装置30；玻璃粉由玻璃粉槽20通过加料机21，加料机21可按不锈钢酸洗废液中残余量以合适比例将玻璃粉槽20中的玻璃粉投加至第一反应装置30；
通过启动第一反应装置30内的搅拌机31以及连带的加热器32，加热反应并持续搅拌，使氢氟酸与玻璃粉的反应更彻底，得到反应液；反应的化学原理为：
4HF+SiO2→SiF4↑+2H2O (1)；
废酸中的氢氟酸与玻璃粉中的二氧化硅反应，生成SiF4；
步骤S110：将反应后的反应液进行固液分离，得到上清液；
进一步地，采用分离装置40将反应后的反应液进行固液分离，通过静置使反应残渣沉淀分离，并将玻璃粉残渣弃用，得到上清液；
步骤S120：将上清液加热蒸发，得到蒸发液；
进一步地，采用蒸发器50将分离后的上清液进行加热蒸发，以得到蒸发液；经加热蒸发，SiF4和HF、HNO3被蒸出；进一步地，采用减压蒸发方式；
当蒸发过程中硫酸浓度不足时，可还包括步骤S121：对蒸发过程进行酸液补充，当蒸发过程中硫酸浓度合适时，可省略步骤S121。
具体地，采用硫酸槽51用于补充蒸发器中的硫酸，从硫酸槽51通过硫酸加药泵52输送至蒸发器50补充；
步骤S120后包括步骤S121：将上清液加热蒸发后的残留母液进行冷却结晶，冷却结晶后的上清液作为酸洗补充液进行重复利用。
具体地，通过结晶装置101冷却蒸发器50的残留母液。蒸发器50的蒸发余液经结晶装置101冷却，将金属盐结晶析出后可作为第一段酸洗工艺(第一段酸洗采用硫酸酸洗)清洗废水，待清洗到该液中酸的浓度足够高的时候，将其当成废酸工艺重复处理，实现废酸零排放。
步骤S130：将蒸发液进行冷凝并吸收，得到冷凝液；
采用冷凝吸收器60将蒸发器50蒸发后的蒸发液进行冷凝并吸收，以得到冷凝液；冷凝后得到混酸，SiF4进行冷凝吸收，并进一步与氢氟酸反应生成H2SiF6，具体地，该反应的化学原理为：
SiF4+2HF→H2SiF6 (2)；
步骤S140：将冷凝液与可溶性盐药剂进行反应。
将加药槽70中的可溶性盐药剂与冷凝液在第二反应装置80进行反应；具体地，可溶性金属盐药剂为可溶性钠盐、钾盐或钡盐，采用该种盐可不带来新离子的污染，在其中一个实施例中，可溶性盐可选用硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡中的一种。
通过启动第二反应装置80内的搅拌机81以及连带的加热器82，加热反应并持续搅拌，使H2SiF6与可溶性钠、钾、钡盐反应，生成氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钡沉淀；
具体地，该反应的化学原理为：
2NaNO3+H2SiF6→Na2SiF6↓+2HNO3 (3)；
2KNO3+H2SiF6→K2SiF6↓+2HNO3 (4)；
Ba(NO3)2+H2SiF6→Ba F6Si↓+2HNO3 (5)；
步骤S150：将冷凝液与药剂反应后的反应液进行固液分离，得到上清液和沉淀物。
步骤S160：将沉淀物进行离心分离、洗涤，得到滤液和固体产品；
具体地，采用离心机91将沉淀装置90沉淀后的沉淀物进行离心分离，具体地，离心机91离心后得到滤液和固体氟硅酸盐产品。
步骤S170：将离心后得到的滤液及步骤S150沉淀后的上清液作为酸洗补充液进行重复利用。
具体地，步骤S170包括：
步骤S171：将离心后得到的滤液及步骤S150沉淀后的上清液经蒸发，得到酸液；
具体地，通过蒸发器50进行蒸发，酸液(硝酸)被蒸出；
步骤S172：将酸液冷却，再作为酸洗补充液进行回收利用；
具体地，酸液经冷凝吸收器60进行冷却后进入再生酸槽100，并将该酸液回用于生产线的第二段酸洗工艺(第二段不锈钢产品清洗过程中的酸洗工艺，为采用硝酸和氢氟酸混合酸，配制成酸洗液清洗不锈钢的表面氧化膜)回酸洗槽酸液补充，该种方式由于氢氟酸、硝酸实现了产品转化及回收利用，大大减少了因中和而产生的大量危险废渣，节约了处理成本，既产生了良好的经济效益，也产生了良好的环境效益。
上述的废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统及处理方法至少有以下优点：
1)本实施方式的处理方法以废治废，并且能回收氟硅酸盐和硝酸，废水则回用于生产线，实现了废液零排，同时由于氢氟酸、硝酸实现了产品转化及回收利用，大大减少了因中和而产生的大量危险废渣，节约了处理成本，既产生了良好的经济效益，也产生了良好的环境效益。
2)将废物资源化，实现不锈钢酸洗废液零排放，不仅能够得到硅酸盐产品和硝酸，还大大减轻不锈钢酸洗企业污水处理成本。该工艺方法可靠，成本较低、设备占地小、处理量大，能够实现废物的资源化、减量化、无害化、适宜推广。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (16)
1.一种废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理系统，其特征在于，包括：
废酸槽，用于储放酸洗废液；
玻璃粉槽，用于储放废弃玻璃粉；
第一反应装置，用于将废酸槽的酸洗废液与玻璃粉槽的废弃玻璃粉进行反应，得到反应液；
分离装置，用于将反应后的反应液进行固液分离，得到上清液；
蒸发器，用于将上清液进行加热蒸发，得到蒸发液；
冷凝吸收器，用于将蒸发液进行冷凝并吸收，得到冷凝液；
加药槽，用于储放与冷凝液进行反应的可溶性盐药剂；
第二反应装置，用于将冷凝液与可溶性盐药剂进行反应。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，还包括沉淀装置，用于将第二反应装置反应后的反应液进行固液分离。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，还包括离心机，所述离心机将沉淀装置沉淀后的沉淀物进行离心分离。
4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，还包括结晶装置，用于冷却蒸发器的残留母液。
5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述第一反应装置和第二反应装置内设有加热器和搅拌机。
6.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述玻璃粉槽与第一反应装置之间设有加料机，所述加料机将玻璃粉加入至第一反应装置内。
7.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，还包括硫酸槽，用于向蒸发器加硫酸。
8.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，还包括再生酸槽，所述再生酸槽用于储放沉淀装置的上清液或离心机离心分离后滤液，作为酸洗补充液重复利用。
9.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述药剂为可溶性钠盐、钾盐或钡盐，优选地，所述药剂为硝酸钠、硝酸钾或硝酸钡。
10.一种废弃玻璃粉及酸洗废液的协同处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待处理的酸洗废液与玻璃粉进行反应，得到反应液；
将反应后的反应液进行固液分离，得到上清液；
将上清液加热蒸发，得到蒸发液；
将蒸发液进行冷凝并吸收，得到冷凝液；
将冷凝液与可溶性盐药剂进行反应。
11.根据权利要求10所述的处理方法，其特征在于，还包括将冷凝液与药剂反应后的反应液进行固液分离，得到上清液和沉淀物的步骤。
12.根据权利要求10所述的处理方法，其特征在于，还包括将上清液加热蒸发后的蒸发余液进行冷却结晶的步骤，冷却结晶后的液体作为酸洗补充液进行回用。
13.根据权利要求10所述的处理方法，其特征在于，还包括将上清液加热蒸发过程中，进行硫酸补充的步骤。
14.根据权利要求11所述的处理方法，其特征在于，还包括将所述沉淀物进行离心分离、洗涤，得到滤液和固体产品的步骤。
15.根据权利要求14所述的处理方法，其特征在于，还包括将所述冷凝液与药剂反应后的反应液进行沉淀后的上清液和滤液作为酸洗补充液重复利用的步骤。
16.根据权利要求10所述的处理方法，其特征在于，所述药剂为可溶性钠盐、钾盐或钡盐，优选地，所述药剂为硝酸钠、硝酸钾或硝酸钡。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111792668A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-20 | 中铝环保节能科技(湖南)有限公司 | 一种含钛废酸液和酸性废水的处理方法 |
| CN112795929A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种热轧430铁素体不锈钢酸洗方法 |
| CN113042495A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-29 | 中船重工（邯郸）派瑞特种气体有限公司 | 一种含金属离子的氟化钡废料的处理方法及系统 |
| CN113292177A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-24 | 安徽诚志显示玻璃有限公司 | 一种用于高浓度废酸玻璃粉的处理方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1642858A (zh) * | 2000-12-31 | 2005-07-20 | 以色列艾体铝技术有限公司 | 从矿石中生产铝化合物和二氧化硅 |
| KR101469842B1 (ko) * | 2013-05-03 | 2014-12-08 | 화인클린 (주) | 석영 재생 방법 |
| CN204400634U (zh) * | 2015-01-09 | 2015-06-17 | 扬州百德光电有限公司 | 一种废酸废固处理利用系统 |
| CN104761080A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-07-08 | 湖北永绍科技有限公司 | 一种电子行业废酸废碱的处置利用方法 |
| CN106430993A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-22 | 江西沃格光电股份有限公司 | 玻璃酸洗方法及酸洗装置 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1642858A (zh) * | 2000-12-31 | 2005-07-20 | 以色列艾体铝技术有限公司 | 从矿石中生产铝化合物和二氧化硅 |
| KR101469842B1 (ko) * | 2013-05-03 | 2014-12-08 | 화인클린 (주) | 석영 재생 방법 |
| CN204400634U (zh) * | 2015-01-09 | 2015-06-17 | 扬州百德光电有限公司 | 一种废酸废固处理利用系统 |
| CN104761080A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-07-08 | 湖北永绍科技有限公司 | 一种电子行业废酸废碱的处置利用方法 |
| CN106430993A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-22 | 江西沃格光电股份有限公司 | 玻璃酸洗方法及酸洗装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张铸勇: "《精细有机合成单元反应（第二版）》", 31 August 2003, 华东理工大学出版社 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111792668A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-20 | 中铝环保节能科技(湖南)有限公司 | 一种含钛废酸液和酸性废水的处理方法 |
| CN112795929A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种热轧430铁素体不锈钢酸洗方法 |
| CN113042495A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-29 | 中船重工（邯郸）派瑞特种气体有限公司 | 一种含金属离子的氟化钡废料的处理方法及系统 |
| CN113042495B (zh) * | 2021-02-08 | 2022-04-15 | 中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司 | 一种含金属离子的氟化钡废料的处理方法及系统 |
| CN113292177A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-24 | 安徽诚志显示玻璃有限公司 | 一种用于高浓度废酸玻璃粉的处理方法 |
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