酸洗能够去除钕铁硼磁材表面的氧化层，是钕铁硼磁材电镀前处理中一道必不可少的工序，该工序中需使用大量硝酸，配成质量分数15%～20%的酸洗液。随着使用次数的增加，磁材与酸洗液的反应速率下降，同时产生大量的酸雾，影响正常的生产效率和员工健康，需要及时更换。更换掉的酸洗废液中还含有约8%～11%的硝酸和5～7 g／L的稀土金属离子，由于酸度较高，直接排放会对管道设施造成腐蚀，至污水站后又需添加大量片碱或石灰中和才能进一步处理达标，这既增加了污水站的处理压力又浪费了稀土资源。由于酸洗液几乎天天更换，每天可产生数吨废液，因此，回收酸洗废液中的硝酸和稀土元素具有较大的经济效益和环境效益。

针对这一现状，本试验采用扩散渗析技术回收酸洗废液中的硝酸，实现硝酸的回收利用，减少环境污染，解决废酸的综合利用问题［1］。通过渗析试验，考察三种渗析膜对硝酸的分离性能，并研究不同的废液流量、废液流量和自来水流量比对硝酸回收率的影响。具体回收工艺流程见图1。

本文采用比较分析的方法对提出的垂直搜索引擎性能进行测试，主要测试指标为查全率、查准率、响应时间参数等，重点针对主题爬虫模块。实验将雅虎（中国）、百度、搜狗、大学搜4 个中文垂直搜索引擎作为比较对象，其中，大学搜是通过百度搜索推荐的一款优秀垂直搜索引擎，原本想将谷歌搜索引擎列为重要的实验分析对象，因谷歌退出中国，难于实现中文环节下的真实查询结果显示，因此放弃。

  

图1 酸洗废液硝酸回收工艺流程图

1 试 验

1.1 酸洗废液来源

试验中酸洗废液来自湖南稀土新能源材料有限责任公司表面处理车间，其主要含有 H＋、Fe3＋、Nd3＋、Pr3＋，其次含有部分 Dy、B、Tb、Ga、Zr等，一般成分见表1。

 

表1 酸洗废液成分表 g／L

  

名称HNO3Fe Nd Pr Dy B Tb Ga Zr含量108 6.20 4.45 1.32 0.24 0.12 0.09 0.04 0.03

1.2 试验设备

试验采用的渗析器来自山东天维膜技术有限公司，型号为HKY－001。该设备由39张阴离子交换膜，40张隔板及80张垫片组成，膜规格为200 mm×400 mm。

在酸洗废液中HNO3为108 g／L，废液流量为10 mL／min，废液与自来水流量之比为1∶1条件下，研究三种渗析膜对硝酸的回收效果和Fe3＋的截留率的影响，试验结果见表3。

在酸洗废液中 HNO3为 108 g／L，渗析膜为DF120H型，自来水流量为10 mL／min条件下，研究不同废液流量对HNO3回收率和Fe3＋的截留率的影响，试验结果见表4。

由表3可知，在废液流量和废液与自来水流量比不变的条件下，三种渗析膜都实现了HNO3的回收和Fe3＋的截留。相对而言，DF120H膜对HNO3的回收效果更好，这是因为DF120膜相较另外两种膜的交换容量更大。

 

表2 三种DF系列渗析膜的性能参数

  

名称 膜厚／mm交换容量／mmol·g－1干基含水量／g（H2O）·g－1干基工艺简介DF120M 0.18 1.94 0.562 苯环溴0.16，甲基溴0.32，混合胺交联DF120B 0.12 1.92 0.378 苯环溴0.16，甲基溴0.29，三甲胺交联DF120H 0.18 2.18 0.573 苯环溴0.16，甲基溴0.32，三甲胺交联

2 结果讨论

在扩散渗析法回收酸洗废液中硝酸的试验过程中，影响硝酸回收的主要因素有废液酸度、渗析膜的种类、废液流量以及废液和自来水流量比和静置时间等［3］。考虑到生产的实际情况，废液的酸度基本固定，因此本次试验主要从渗析膜的种类、废液流量以及废液流量和自来水流量比三个方面对硝酸的回收效果进行研究。

2.1 渗析膜种类对硝酸回收率的影响

种苗移栽前10～20天对种植地挖穴，行距2.5～3米、株距1.5～2米，穴径40～50厘米、穴深30～40厘米，打穴时表土、心土分开。每穴分层施入腐熟农家肥5公斤+45%复合肥0.25公斤。回填时先表土，后心土，并使土肥混合。

 

表3 渗析膜种类对硝酸回收率的影响 %

  

序号 膜种类 HNO3回收率／% Fe3＋截留率／%1 DF120M 89.83 95.84 2 DF120B 89.73 96.19 3 DF120H 91.06 96.57

回望历史，民族自信、政党自信、国家自信、人民自信都不是从天上掉下来的，而是在波澜壮阔的历史实践中形成和积累起来的；凝望现实，中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，都是进行时、不是完成时，没有最自信、只有更自信；展望未来，“四个自信”必将凝聚和鼓舞中华民族和中国人民的磅礴力量，勠力同心实现中华民族伟大复兴。

2.2 废液流量对硝酸回收率的影响

试验共采用了三种渗析膜来进行对比试验，具体型号包括：DF120M、DF120B、DF120H。三种渗析膜的性能参数见表 2［2］。

 

表4 废液流量对硝酸回收率的影响

  

序号 废液流量／mL·min－1 HNO3回收率／%Fe3＋截留率／%1 93.35 96.87 2 10 91.16 96.42 3 12 88.12 93.38 8 15 87.61 90.17 4

在酸洗废液中 HNO3为 108 g／L，渗析膜为DF120H型条件下，研究不同废液流量和自来水流量比对HNO3回收率和Fe3＋的截留率的影响，试验结果见表5。

2.3 废酸流量与自来水流量比对硝酸回收率的影响

由表4可知，在膜种类和水流量不变的情况下，随着废液流量的增大，硝酸的回收率降低，这是由于废液流量增大，使部分H＋还未通过渗析膜进行传质交换便已流出，故硝酸的回收率减小，同时Fe3＋的截留率也减小［4］。在实际生产中，为提高效率和节省成本，需在废酸流量尽量大的情况下取得较高的硝酸回收率，两者对比考虑，在实际操作时废液流量取10 mL／min最佳。

定理2 若定理1得证且公式φRNS.sec成立，则RNS协议具有机密性，其中φRNS.sec=Honest()(Ŝ)⊃(Has(Z,K))∧Z

 

表5 废液流量与自来水流量比对硝酸回收率的影响

  

序号 废液流量与自来水流量比HNO3回收率／%Fe3＋截留率／%1 0.8 93.75 96.92 2 0.9 93.07 96.71 3 1.0 91.12 96.39 4 1.2 88.31 93.27

由表5可知，在废液流量与自来水流量比增大时，硝酸回收率降低，这是因为随着水流量的降低，膜两侧的离子浓度差增大，使得H＋的传质速率降低，导致了硝酸回收率的下降［5］。但是，过低的废液和自来水流量比又会降低再生酸的浓度，不利于后续工段的重复利用，综合考虑选择废液流量与自来水的流量比为0.9∶1。

3 结 论

试验证明，扩散渗析法对钕铁硼磁材酸洗废液中的硝酸具有良好的分离性能，在本试验条件下，选择渗析膜种类为DF120H，废液流量为10 mL／min，废液流量与自来水流量比为0.9∶1时，硝酸回收率达到93%以上，并且Fe3＋截留率也达到了95%以上，较好地实现了硝酸与金属离子的分离，为后续稀土元素的回收提供了更好的理化条件。

我国钕铁硼磁材生产厂家有几百家，每年产生大量的酸洗废液，不仅污染环境，也极大地浪费了资源，采用渗析法回收酸洗废液中的酸，既取得了很好的环境效益和社会效益，又给厂家节省了生产成本，带来了可观的经济效益，具有很好的推广价值。

参考文献：

［1］ 李晓玉.扩散渗析在化成箔酸性废水处理中的应用［A］.吴青芸，张正辉，谢锐，等.第四届中国膜科学与技术报告会论文集［C］.北京：北京工业大学，2010.718－721.

［2］ Xu J，Lu SG，Fu D.Recovery of hydrochloric acid from the waste acid solution by diffusion dialysis［J］.Journal of Hazardous Materials，2009，165（1／2／3）：832－837.

［3］ 付丹，徐静.酸回收的扩散渗析技术及其发展现状［J］.污染防治技术，2008，（1）：42－45.

［4］ 徐铜文.扩散渗析法回收工业酸性废液的研究进展［J］.水处理技术，2004，30（2）：65－66.

［5］ 孟洪，彭昌盛，卢寿慈，等.电渗析过程中的浓差极化及水解离机理［J］.膜科学与技术，2003，23（1）：7－11.