Teknik pemrosesan yang umum digunakan di pabrik metalurgi meliputi kristalisasi vakum jet uap, kristalisasi beku konsentrasi penguapan, besi sulfat polimer, pengarsipan besi, dan dialisis difusi. Ada juga metode regenerasi amonia merah oksida besi, yang kurang umum digunakan karena banyaknya peralatan dan konsumsi energi yang tinggi. Kapasitas peralatan pemrosesan biasanya dinyatakan dalam jumlah asam sulfat yang dikonsumsi per tahun (konsentrasi 98%) untuk pengawetan baja. Umumnya, peralatan kecil menghabiskan sekitar 500t/a, sedangkan peralatan besar menghabiskan 1000-3000t/a.
Metode kristalisasi vakum jet uap:suatu metode mempertahankan tingkat vakum tertentu di evaporator dan crystallizer melalui pancaran uap dan kondensor. Ketika cairan limbah dengan suhu lebih besar dari suhu penguapan di bawah derajat vakum ini melewatinya, air dalam cairan limbah menguap dalam keadaan adiabatik, mengakibatkan penurunan suhu cairan limbah, peningkatan konsentrasi, dan penurunan suhu cairan limbah. kelarutan besi sulfat. Pada saat yang sama, asam baru ditambahkan ke evaporator untuk meningkatkan keasaman larutan dan mengendapkan kristal besi sulfat lewat jenuh. Alur prosesnya ditunjukkan pada Gambar 1. Keuntungan metode ini adalah dapat menangani limbah cair dalam jumlah besar dan secara terus menerus menghasilkan tujuh air kristal besi sulfat (FeSO4 • 7H2O) dan asam yang diregenerasi (mengandung 10% hingga 20% H2SO4 dan 44% hingga 8% FeSO). FeSO4 • 7H2O memiliki kemurnian lebih dari 95% dan mengandung H2SO4 kurang dari 1%. Tidak ada polusi sekunder. Kerugiannya adalah asam baru perlu ditambahkan selama pemrosesan, dan semua pencucian asam menggunakan asam hasil regenerasi. Nozel injektor uap rentan terhadap keausan.
Metode kristalisasi pembekuan konsentrasi penguapan:Cairan limbah pertama-tama dipanaskan di evaporator, dan air dihilangkan dengan penguapan vakum untuk meningkatkan keasaman dan konsentrasi besi sulfat. Kemudian dikirim ke tangki kristalisasi dan suhu cairan limbah diturunkan hingga 0-3 derajat dengan air garam beku untuk mengendapkan kristal besi sulfat. Waktu kristalisasi pembekuan umumnya 2 jam. Keunggulan metode ini adalah dapat mengolah limbah cair dalam jumlah besar, memiliki efisiensi penguapan yang tinggi, dan menghasilkan tujuh air kristal besi sulfat. Selama proses pengolahan, tidak diperlukan asam baru, dan asam baru langsung digunakan untuk pengawetan baja. Asam yang diregenerasi mengandung 16% hingga 20% H2SO4 dan 5,5% hingga 7% FeSO4. FeSO4 • 7H2O memiliki kemurnian lebih dari 95% dan mengandung H2SO4 kurang dari 1%. Kekurangannya adalah memerlukan peralatan yang lengkap seperti freezer, membutuhkan investasi besar, biaya tinggi, dan pengoperasian yang rumit. Evaporator grafit rentan terhadap penyumbatan oleh kristal besi sulfat. Tabung tembaga dalam tangki kristalisasi terkorosi oleh asam dan memiliki masa pakai yang singkat sehingga memerlukan penggantian yang sering.
Metode besi sulfat polimer:Pertama, cairan limbah diolah terlebih dahulu, kemudian dioksidasi dengan oksigen, dan NaNO2 digunakan sebagai katalis untuk menghasilkan polimer dasar besi sulfat, yaitu polimer besi sulfat, yang digunakan sebagai bahan pemurni air. Alur prosesnya ditunjukkan pada Gambar 3. Metode ini dapat menangani limbah cair yang dihasilkan dalam berbagai situasi, dengan operasi intermiten dan siklus produksi 2 jam. Feri sulfat polimer mengandung 12,5% hingga 13,5% Fe2O3, sejumlah kecil Fe2+, kepadatan 1,45 hingga 1,50g/cm3, alkalinitas 10% hingga 13%, dan nilai pH 0,5 hingga 1,0. Peralatan prosesnya sederhana, dengan investasi rendah dan tanpa polusi sekunder.
Metode pengarsipan besi:Asam bebas dalam cairan limbah bereaksi dengan serbuk besi membentuk besi sulfat, yang kemudian dipekatkan dengan pemanasan dan didinginkan secara alami hingga mengkristal dan mengendap. Metode ini menimbulkan pencemaran lingkungan yang serius, intensitas tenaga kerja yang tinggi, dan sisa cairan yang dibuang mengandung sekitar 0.15% H2SO4 dan 421% FeSO, sehingga memerlukan perlakuan netralisasi. Hanya berlaku untuk pengolahan limbah cair dengan volume rendah.
Metode dialisis difusi:menggunakan membran penukar ion, dialisis difusi, untuk memisahkan asam bebas dan besi sulfat dalam cairan limbah. Ini memiliki konsumsi energi yang rendah dan pengoperasian yang mudah. Asam yang diregenerasi mengandung 140~180g/L H2SO4 dan tidak lebih dari 10g/L FeSO4. Larutan sisa mengandung 20-30g/L H2SO4 dan 10-120g/L FeSO4, dan memerlukan perlakuan netralisasi. Cocok untuk pengolahan volume cairan limbah rendah dan cairan limbah pengawetan lembaran baja silikon.