Các kỹ thuật xử lý thường được sử dụng trong các nhà máy luyện kim bao gồm kết tinh chân không bằng tia hơi nước, kết tinh đông lạnh nồng độ bay hơi, polyme sắt sunfat, mạt sắt và lọc máu khuếch tán. Ngoài ra còn có phương pháp tái tạo amoniac đỏ oxit sắt, phương pháp này ít được sử dụng hơn do có nhiều thiết bị và mức tiêu thụ năng lượng cao. Công suất của thiết bị gia công thường được biểu thị bằng lượng axit sulfuric tiêu thụ mỗi năm (nồng độ 98%) để tẩy gỉ thép. Nói chung, thiết bị nhỏ tiêu thụ khoảng 500t/a, trong khi thiết bị lớn tiêu thụ 1000-3000t/a.
Phương pháp kết tinh chân không bằng tia hơi nước:một phương pháp duy trì một mức độ chân không nhất định trong thiết bị bay hơi và thiết bị kết tinh thông qua tia hơi nước và bình ngưng. Khi chất lỏng thải có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ bay hơi ở độ chân không này đi qua, nước trong chất lỏng thải bay hơi ở trạng thái đoạn nhiệt, dẫn đến nhiệt độ chất lỏng thải giảm, nồng độ tăng và nồng độ giảm tương ứng. độ hòa tan của sắt sunfat. Đồng thời, axit mới được thêm vào thiết bị bay hơi để tăng độ axit của dung dịch và kết tủa các tinh thể sắt sunfat siêu bão hòa. Sơ đồ quy trình được thể hiện trên Hình 1. Ưu điểm của phương pháp này là có thể xử lý một lượng lớn chất thải và liên tục tạo ra 7 loại nước tinh thể sắt sunfat (FeSO4 • 7H2O) và axit tái sinh (chứa 10% đến 20% H2SO4 và 44% đến 8% FeSO). FeSO4 • 7H2O có độ tinh khiết lớn hơn 95% và chứa ít hơn 1% H2SO4. Không có ô nhiễm thứ cấp. Nhược điểm là cần phải thêm axit mới trong quá trình xử lý và tất cả quá trình rửa bằng axit đều sử dụng axit tái sinh. Vòi phun hơi nước dễ bị hao mòn.
Phương pháp kết tinh đông lạnh nồng độ bay hơi:Chất lỏng thải đầu tiên được làm nóng trong thiết bị bay hơi và nước được loại bỏ bằng cách bay hơi chân không để tăng độ axit và nồng độ của sắt sunfat. Sau đó, nó được đưa đến bể kết tinh và nhiệt độ của chất lỏng thải được hạ xuống 0-3 độ bằng nước muối đông lạnh để kết tủa tinh thể sắt sunfat. Thời gian kết tinh đông lạnh thường là 2 giờ. Ưu điểm của phương pháp này là có thể xử lý một lượng lớn chất thải, hiệu suất bay hơi cao và tạo ra bảy loại nước tinh thể sắt sunfat. Trong quá trình xử lý, không cần axit mới mà axit mới được sử dụng trực tiếp để tẩy gỉ thép. Axit tái sinh chứa 16% đến 20% H2SO4 và 5,5% đến 7% FeSO4. FeSO4 • 7H2O có độ tinh khiết lớn hơn 95% và chứa ít hơn 1% H2SO4. Nhược điểm là cần có một bộ thiết bị hoàn chỉnh như tủ đông, đòi hỏi vốn đầu tư lớn, chi phí cao và vận hành phức tạp. Thiết bị bay hơi than chì dễ bị tắc nghẽn bởi các tinh thể sắt sunfat. Ống đồng trong bể kết tinh bị axit ăn mòn, tuổi thọ ngắn, cần thay thế thường xuyên.
Phương pháp polyme sunfat sắt:Đầu tiên, chất thải lỏng được xử lý trước, sau đó được oxy hóa bằng oxy và NaNO2 được sử dụng làm chất xúc tác để tạo ra polyme sắt sunfat cơ bản, cụ thể là polyme sắt sunfat, được sử dụng làm chất lọc nước. Sơ đồ quy trình được thể hiện trong Hình 3. Phương pháp này có thể xử lý chất lỏng thải được tạo ra trong nhiều tình huống khác nhau, vận hành không liên tục và chu kỳ sản xuất là 2 giờ. Polyme sắt sunfat chứa 12,5% đến 13,5% Fe2O3, một lượng vết Fe2+, mật độ 1,45 đến 1,50g/cm3, độ kiềm từ 10% đến 13%, và giá trị pH từ 0,5 đến 1,0. Thiết bị xử lý của nó rất đơn giản, đầu tư thấp và không gây ô nhiễm thứ cấp.
Phương pháp giũa sắt:Axit tự do trong chất lỏng thải phản ứng với mạt sắt để tạo thành sắt sunfat, sau đó được cô đặc bằng cách đun nóng và làm nguội tự nhiên để kết tinh và kết tủa. Phương pháp này gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, cường độ lao động cao và chất lỏng dư thải thải ra chứa khoảng 0,15% H2SO4 và 421% FeSO, cần phải xử lý trung hòa. Chỉ áp dụng cho việc xử lý lượng chất thải lỏng thấp.
Phương pháp lọc máu khuếch tán:sử dụng màng trao đổi ion, lọc máu khuếch tán để tách axit tự do và sắt sunfat trong nước thải. Nó có mức tiêu thụ năng lượng thấp và hoạt động dễ dàng. Axit tái sinh chứa 140~180g/L H2SO4 và không quá 10g/L FeSO4. Dung dịch dư chứa 20-30g/L H2SO4 và 10-120g/L FeSO4 và cần xử lý trung hòa. Thích hợp để xử lý lượng chất thải lỏng thấp và chất thải tẩy rửa tấm thép silicon.