專利名稱：一種無溶解工序的硅鋼酸洗廢液中硅雜質(zhì)的脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酸洗技術(shù)，具體涉及ー種硅鋼酸洗廢液中硅雜質(zhì)的脫除方法。
背景技術(shù)：
硅鋼產(chǎn)品經(jīng)過熱軋后，在其表面會(huì)形成ー層氧化鐵皮，在進(jìn)入下道冷軋エ序前必須予以去除。目前常用的方法是采用鹽酸酸洗，將表面氧化鐵皮去除。氧化鐵皮溶于鹽酸后生成的酸洗廢液一般通過酸再生機(jī)組進(jìn)行回收，并生成副產(chǎn)品氧化鐵紅。另ー方面，娃鋼產(chǎn)品由于其含娃量特別高(一般為O. 5% 3. 0% ),因此相應(yīng)的酸洗廢液中硅含量也隨之上升。硅對(duì)于氧化鐵紅來說是ー種有害元素，會(huì)造成后期加工中的聚晶現(xiàn)象，因此為提高氧化鐵紅品級(jí)，在廢鹽酸再生前一般都設(shè)有除硅エ序，其エ藝流程如下從酸洗線來的廢酸用廢酸泵將其送入被鋼鐵碎邊堆滿的溶解槽內(nèi)，通過溶解鋼鐵碎邊提高酸洗液的PH值；溶解后的廢酸再用酸泵送至反應(yīng)罐，向內(nèi)添加氨水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)式如下NH40H+HC1 = NH4C1+H202NH40H+FeCl2 = 2NH4C1+Fe (OH) 2然后再向廢酸中鼓入空氣，使反應(yīng)生成的Fe2+被氧化為Fe3+，再溢流到沉淀槽內(nèi)。在沉積罐內(nèi)Fe (OH)3和被其包附的SiO2 —起沉降到底部，上方溢流的清液即為除硅后的廢鹽酸，可作為鹽酸再生生產(chǎn)使用。對(duì)于硅鋼生產(chǎn)線的除硅機(jī)組來說，由于酸洗廢液中硅含量高，在溶解槽底部經(jīng)常會(huì)形成硅泥沉淀，需要定期清泥。根據(jù)機(jī)組能力不同，溶解槽容積從100 200m3不等，一次清泥周期在10 20天左右，在此期間，溶解槽將無法使用。根據(jù)上述除硅エ藝，將廢酸送至溶解槽與碎邊反應(yīng)是非常重要的ー個(gè)環(huán)節(jié)，其目的是消耗廢酸中的游離酸，提高酸液pH值，為后續(xù)反應(yīng)做準(zhǔn)備。但如果在溶解槽內(nèi)無法生成足夠的Fe2+，后續(xù)的中和、氧化反應(yīng)都是徒勞的，無法起到除硅的作用，因此在溶解槽清泥期間，除硅機(jī)組無法投入使用，氧化鐵紅中Si的含量一般能達(dá)到3000ppm甚至以上，導(dǎo)致品級(jí)也會(huì)大幅下降。中國(guó)專利CN01107095. I公開了ー種酸洗廢酸中硅的脫除方法，依次按以下步驟進(jìn)行a、將廢酸液加熱至60 90°C ;b、讓上述加熱后的廢酸液與碎鐵反應(yīng)；c、將與碎鐵反應(yīng)后得到的廢酸液冷卻，使之溫度降至60°C以下；d、將冷卻后的廢酸液引入反應(yīng)罐，在該反應(yīng)罐內(nèi)用堿調(diào)節(jié)廢酸液的pH值為4 6，同時(shí)吹入空氣；e、將上一步驟得到的廢酸液引入沉積罐并加入絮凝劑，使廢酸液中的絮狀物凝結(jié)而成為絮狀沉積物ば、將上述廢酸液中的清液和絮狀沉積物分離，得到脫除硅后的廢酸清液。上述專利是目前比較具有代表性的廢酸液脫硅方法，其核心內(nèi)容在于將廢酸液和碎鐵反應(yīng)生成足夠多的Fe2+，再氧化生成Fe3+將SiO2吸附去除。但該エ藝無法脫離溶解這ー步驟，若溶解槽失效情況下該方法是無法得到實(shí)現(xiàn)的。而一旦溶解槽無法投入使用，該エ藝即失去除硅效果，無法去除廢酸中的硅離子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種無溶解エ序的硅鋼酸洗廢液中硅雜質(zhì)的脫除方法，當(dāng)溶解槽由于故障或清泥而無法投入時(shí)，仍然可以將酸洗廢液中大部分的SiO2去除，保證氧化鐵紅品級(jí)不發(fā)生大的波動(dòng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種無溶解エ序的硅鋼酸洗廢液中硅雜質(zhì)的脫除方法，包括以下步驟I)廢酸加熱使用廢酸泵將酸洗廢液通過管道輸送至氨反應(yīng)罐，管道上設(shè)加熱器，將酸洗廢液加熱至40 60°C ；2)中和廢酸加熱后的酸洗廢液進(jìn)入氨反應(yīng)罐，向罐內(nèi)同時(shí)加入液氨，其中液氨添加量為酸洗廢液量的4. 5wt% 6. 5wt% ；

3)配制低分子絮凝劑將低分子量聚胺型陽離子助凝劑加入到脫鹽水中，二者質(zhì)量比為I : 8 I : 13，充分?jǐn)嚢?，即得到液體低分子絮凝劑；4)將配制好的低分子絮凝劑加入到氨反應(yīng)罐中，并充分?jǐn)嚢?，其中低分子絮凝劑添加量為氨反?yīng)罐內(nèi)酸洗廢液量的lwt% 2￥セ％;并充分?jǐn)嚢琛Ｍㄟ^聚胺型高分子絮凝劑帶有的大量正電荷與廢酸中固體顆粒所帶的負(fù)電荷發(fā)生反應(yīng)，使酸洗廢液中的固體顆粒表面電荷降低，減少顆粒之間的電排斥力。5)配制高分子絮凝劑在絮凝罐中，將高分子量聚丙烯酰胺陽離子助凝劑加入到脫鹽水中，二者質(zhì)量比為I : 300 I : 1000，充分?jǐn)嚢?，即得到液體高分子絮凝劑；6)使氨反應(yīng)罐中的酸洗廢液、絮凝罐中的高分子絮凝劑同時(shí)進(jìn)入沉淀罐，其中高分子絮凝劑添加量為酸洗廢液量的lwt% 2wt% ;由于聚丙烯酰胺為長(zhǎng)碳鏈分子，其表面官能團(tuán)對(duì)酸洗廢液中的懸浮物有很好的吸附作用，并使之橋聯(lián)。因此，在此作用下，廢液中的懸浮物會(huì)絮凝成團(tuán)，進(jìn)而自然沉淀；7)對(duì)沉淀罐底部的硅泥進(jìn)行固液分離，其中固體為塊狀泥餅，排放；液體繼續(xù)回流到沉淀罐，沉淀罐上部的上清液回收至處理酸收集罐，作為酸再生機(jī)組的原料使用。進(jìn)ー步，所述液氨濃度為12wt% 17wt%。所述低分子量聚胺型陽離子助凝劑為NALCO公司的N3457助凝劑。所述高分子量聚丙烯酰胺陽離子助凝劑為NALCO公司的N8173助凝劑。所述脫鹽水(desalted water)為現(xiàn)有物質(zhì)，即將所含易于除去的強(qiáng)電解質(zhì)除去或減少到一定程度的水。脫鹽水中的剰余含鹽量在I 5毫克/升之間。另外，本發(fā)明所述的沉淀罐底部的硅泥通過泥漿泵打到壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離。本發(fā)明エ藝可用于所有采用魯特納除硅エ藝的酸再生機(jī)組，尤其適用于處理硅鋼酸洗廢液的除硅機(jī)組。和以往的除硅エ藝相比，無需經(jīng)過溶解エ序，通過絮凝劑的物理化學(xué)作用來除硅，且除硅效果較好。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，可將廢酸中懸浮物由1300mg/L左右降至300mg/L以下，產(chǎn)出的氧化鐵紅中Si含量控制在200ppm以下，達(dá)到三級(jí)品以上判定要求。原有的除硅エ藝在溶解槽失效情況下無法生產(chǎn)出正品氧化鐵紅)。該エ藝可跳開溶解エ序來脫除廢酸中的懸浮物和SiO2，能夠用于鹽酸酸洗廢液中含硅雜質(zhì)的去除，達(dá)到提純廢酸的目的。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明為解決溶解槽失效期間(清泥或故障)氧化鐵紅品級(jí)下降的問題，根據(jù)鹽酸酸洗廢液中硅泥的特性，利用靜電中和法使硅泥形成大塊懸浮物并發(fā)生沉淀，可將酸洗廢液中大部分的硅予以去除。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，即使溶解槽失效無法使用，仍然可以通過物理化學(xué)方法除硅，且除硅效率也能得到保證。


圖I為本發(fā)明硅鋼酸洗廢液 中硅雜質(zhì)的脫除方法的エ藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)ー步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。參看圖1，按照下列步驟進(jìn)行本發(fā)明的無溶解エ序的除硅エ藝I)廢酸加熱使用廢酸泵I將酸洗廢液通過管道輸送至氨反應(yīng)罐3，管道上設(shè)加熱器2，將酸洗廢液加熱至40 60°C。2)中和廢酸加熱后的酸洗廢液進(jìn)入氨反應(yīng)罐3，向氨反應(yīng)罐3內(nèi)同時(shí)加入液氨，液氨添加量占酸洗廢液量的4. 5% 6. 5% (質(zhì)量比)；液氨濃度要求所述液氨濃度為12% 17%。3)配制低分子絮凝劑選用低分子量的聚胺型陽離子助凝劑(如NALCO公司的N3457助凝劑)，加入到脫鹽水中，助凝劑和脫鹽水的配制比例為I : 8 I : 13(質(zhì)量比)，得到液體低分子絮凝劑。4)將配好的低分子絮凝劑加入到氨反應(yīng)罐3中，絮凝劑添加量為氨反應(yīng)罐3內(nèi)酸洗廢液量的1% 2 %，并充分?jǐn)嚢琛?)配制高分子絮凝劑選用高分子量的聚丙烯酰胺陽離子助凝劑(如NALCO公司的N8173助凝劑)，加入到脫鹽水中，助凝劑和脫鹽水的配制比例為I : 300 I : 1000(質(zhì)量比)，得到液體高分子絮凝劑。6)氨反應(yīng)罐3中的酸洗廢液溢流到到沉淀罐4，同時(shí)將絮凝罐5內(nèi)的高分子絮凝劑也加入沉淀罐4。其中，高分子絮凝劑添加量為酸洗廢液量的1% 2% (質(zhì)量比)。7)沉淀罐4底部的硅泥通過泥漿泵7 (柱塞隔膜泵)打到壓濾機(jī)6進(jìn)行固液分離。其中，固體為塊狀泥餅，排放；液體繼續(xù)回流到沉淀罐4內(nèi)。沉淀罐4上部的上清液回收至處理酸收集罐(圖中未標(biāo)出)，作為酸再生機(jī)組的原料使用。實(shí)施例1-9中的各エ藝參數(shù)參見表I。表I
權(quán)利要求
1.ー種無溶解エ序的硅鋼酸洗廢液中硅雜質(zhì)的脫除方法，包括以下步驟 1)廢酸加熱使用廢酸泵將酸洗廢液通過管道輸送至氨反應(yīng)罐，管道上設(shè)加熱器，將酸洗廢液加熱至40 60°C ； 2)中和廢酸加熱后的酸洗廢液進(jìn)入氨反應(yīng)罐，向罐內(nèi)同時(shí)加入液氨，其中液氨添加量為酸洗廢液量的4. 5wt% 6. 5wt% ； 3)配制低分子絮凝劑將低分子量聚胺型陽離子助凝劑加入到脫鹽水中，二者質(zhì)量比為I : 8 I : 13，充分?jǐn)嚢?，即得到液體低分子絮凝劑； 4)將配制好的低分子絮凝劑加入到氨反應(yīng)罐中，并充分?jǐn)嚢瑁渲械头肿有跄齽┨砑恿繛榘狈磻?yīng)罐內(nèi)酸洗廢液量的Iwt % 2wt% ； 5)配制高分子絮凝劑在絮凝罐中，將高分子量聚丙烯酰胺陽離子助凝劑加入到脫鹽水中，二者質(zhì)量比為I : 300 I : 1000，充分?jǐn)嚢?，得到液體高分子絮凝劑； 6)使氨反應(yīng)罐中的酸洗廢液、絮凝罐中的高分子絮凝劑同時(shí)進(jìn)入沉淀罐，其中高分子絮凝劑添加量為酸洗廢液量的lwt% 2wt% ;酸洗廢液中的懸浮物絮凝成團(tuán),進(jìn)而自然沉淀； 7)對(duì)沉淀罐底部的硅泥進(jìn)行固液分離，其中固體為塊狀泥餅，排放；液體繼續(xù)回流到沉淀罐，沉淀罐上部的上清液回收至處理酸收集罐，作為酸再生機(jī)組的原料使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述液氨濃度為12wt% 17wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述低分子量聚胺型陽離子助凝劑為NALCO公司的N3457助凝劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述高分子量聚丙烯酰胺陽離子助凝劑為NALCO公司的N8173助凝劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的沉淀罐底部的硅泥通過泥漿泵打到壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離。
全文摘要
一種無溶解工序的硅鋼酸洗廢液中硅雜質(zhì)的脫除方法，包括以下步驟1)廢酸加熱用廢酸泵將酸洗廢液通過管道輸送至氨反應(yīng)罐，并對(duì)酸洗廢液加熱；2)中和廢酸加熱后的酸洗廢液進(jìn)入氨反應(yīng)罐，同時(shí)加入液氨；3)配制低分子絮凝劑；4)將低分子絮凝劑加入到氨反應(yīng)罐中；5)配制高分子絮凝劑；6)使氨反應(yīng)罐中的酸洗廢液、高分子絮凝劑同時(shí)進(jìn)入沉淀罐，由于聚丙烯酰胺為長(zhǎng)碳鏈分子，其表面官能團(tuán)對(duì)酸洗廢液中的懸浮物有很好的吸附作用，并使之橋聯(lián)，廢液中的懸浮物會(huì)絮凝成團(tuán)，進(jìn)而自然沉淀；7)硅泥固液分離。當(dāng)溶解槽由于故障或清泥而無法投入時(shí)，采用本發(fā)明仍然可以將酸洗廢液中大部分的SiO2去除，保證氧化鐵紅品級(jí)不發(fā)生大的波動(dòng)。
文檔編號(hào)C23G1/36GK102677076SQ20111006685
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者宋俊, 張明, 王彥杰, 蘇沖崗, 金國(guó) 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司