一種熱軋板表面清洗廢酸液的資源化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種熱軋板表面清洗廢酸液的資源化處理方法，屬于工業(yè)廢水處理【技術領域】。該處理方法首先將清洗熱軋板表面產(chǎn)生的廢酸液加入耐酸反應釜中，利用軋鋼過程產(chǎn)生的蒸汽余熱對廢酸液進行減壓蒸餾，之后向經(jīng)蒸發(fā)濃縮后的廢酸液中通入壓縮空氣或滴加雙氧水，使廢酸液中的FeCl2轉(zhuǎn)化FeCl3后得到富含F(xiàn)eCl3的廢酸液，然后將富含F(xiàn)eCl3的廢酸液加入到結(jié)晶罐中，通過冷卻析出FeCl3·6H2O晶體。本發(fā)明將廢酸液充分循環(huán)利用，從中回收鹽酸以及FeCl3·6H2O晶體產(chǎn)品，這不但避免因為廢液處理不當造成的環(huán)境污染問題，而且也節(jié)省了成本，緩解了資源與環(huán)境的矛盾，符合經(jīng)濟性、環(huán)保性的要求。
【專利說明】一種熱軋板表面清洗廢酸液的資源化處理方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理【技術領域】，具體涉及一種熱軋板表面清洗廢酸液的資源 化處理方法。

【背景技術】
[0002] 金屬板材在熱軋成型的過程中，表面會被氧化生成一層氧化鐵皮，主要成份為 Fe304和Fe203，在冷加工之前，需要將表面的氧化鐵皮層去除。目前主要用30%濃鹽酸對熱 軋板表面進行清洗以及除銹，但隨著溶液酸度的降低，鐵離子含量的升高，酸液會轉(zhuǎn)變?yōu)闊o 法再利用的廢酸液。廢酸液的危害性較大，若不進行及時妥善處理，廢酸會腐蝕下水管道以 及鋼筋混凝土等水工構筑物；會使土壤鈣化，破壞土層松散狀態(tài)，影響農(nóng)作物的生長；排入 江河后會污染水體，酸度過大會造成魚類的大量死亡。通過分析發(fā)現(xiàn)，清洗廢酸液主要由鹽 酸、氯化亞鐵以及水組成，如果能回收廢液中的鐵以及鹽酸，不僅可以減少對環(huán)境的污染， 而且使資源得以循環(huán)利用，這在一定程度上實現(xiàn)了經(jīng)濟社會的可持續(xù)化發(fā)展。
[0003] 傳統(tǒng)工藝主要采用酸堿中和法、蒸汽噴射法、濃縮結(jié)晶法以及膜處理法處理廢酸 液。酸堿中和法主要用石灰、電石渣以及Ca(0H) 2等對其進行酸堿中和處理，處理后的廢水 雖然變?yōu)榱酥行?，但是會產(chǎn)生高濃度的含鹽廢水以及大量的泥渣，這不但增加了處理成本， 而且未能回收其中的有用資源，不符合經(jīng)濟環(huán)保要求。蒸汽噴射法主要是利用設備將廢酸 液以氣態(tài)的形式噴入燃燒爐，在此過程中鹽酸被氣化，吸收后直接回收利用，亞鐵鹽在高溫 中氧化生成Fe 203, Fe203作為化工原料出售，但該法投資較大且對工序以及設備要求較高， 比較適合一些大型鋼鐵企業(yè)，中小企業(yè)可能無法負擔成本投入。蒸發(fā)結(jié)晶法主要是改變廢 液的理化性質(zhì)，將水分蒸發(fā)同時降溫析出亞鐵鹽晶體，主要缺點是產(chǎn)率低，設備投資大，操 作復雜，能耗大。膜處理法主要是利用半透膜的離子選擇性將鐵鹽和酸分離，進一步回收鹽 酸以及鐵鹽，但是在實際運用過程中膜件易受污染，更換費用較高，因成本問題而制約了其 在工業(yè)化生產(chǎn)中的應用。針對現(xiàn)有技術存在的不足，解決其經(jīng)濟性以及環(huán)保性的問題，本發(fā) 明提供了一種熱軋鋼板便面清洗廢酸液的資源化處理工藝和實施方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對上述技術問題，提供一種熱軋板表面清洗廢酸液的資源化處理方法。 該處理方法具體步驟如下： (1)將清洗熱軋板表面產(chǎn)生的廢酸液加入耐酸反應釜中，利用軋鋼過程產(chǎn)生的 6(T10(TC蒸汽余熱，打開真空泵，在真空度為0. 04-0. 08的條件下對所述廢酸液進行減壓 蒸餾，在這一過程中同時伴隨有冷凝回流；蒸發(fā)產(chǎn)生HC1與水的共沸蒸汽，用pH計測試所 述共沸蒸汽的pH值，當所述共沸蒸汽的pH值在6. 5至7之間時，用水蒸氣吸收罐吸收所 述共沸蒸氣，冷卻后又可用來吸收含鹽酸的蒸汽，達到循環(huán)利用的目的；當所述共沸蒸汽的 pH值彡6. 5時，將所述共沸蒸氣通入鹽酸吸收罐用過冷水吸收，得到能夠循環(huán)利用的鹽酸 溶液； (2)向經(jīng)蒸發(fā)濃縮后的廢酸液中通入壓縮空氣或滴加雙氧水，所述雙氧水的加入量與 廢酸液的質(zhì)量比為（7~8) : 100,使所述廢酸液中的FeCl2轉(zhuǎn)化FeCl3后得到富含F(xiàn)eCl3的廢 酸液，然后將所述富含F(xiàn)eCl 3的廢酸液加入到結(jié)晶罐中，通過所述結(jié)晶罐的外裝夾套通入冷 卻水，將所述結(jié)晶罐內(nèi)的溶液溫度控制在2(T30°C，將所述富含F(xiàn)eCl 3廢酸液中的FeCl3質(zhì)量 濃度控制在509Γ70%，在此條件下析出FeCl3 · 6H20晶體，然后將所述結(jié)晶罐中的剩余液體 與FeCl3 ·6Η20晶體加入到固液離心分離器中，經(jīng)離心分離操作后得到高純度的FeCl3 ·6Η20 產(chǎn)品。
[0005] 本發(fā)明方法中需要的裝置包括斜式冷凝器、具有聚丙烯內(nèi)襯以及可加熱的耐酸反 應釜、鹽酸吸收罐、水蒸氣吸收罐、耐酸型真空泵、結(jié)晶罐、固液離心分離設備以及各種耐酸 堿的閥門件，上述裝置按照附圖1的所示方式進行連接。
[0006] 本發(fā)明具有以下技術特點： (1)本發(fā)明將原本需要作為廢物處理的廢酸液充分循環(huán)利用，從中回收鹽酸以及 FeCl3 · 6Η20晶體產(chǎn)品，這不但避免因為廢液處理不當造成的環(huán)境污染問題，而且也節(jié)省了 成本，給企業(yè)帶來了額外的經(jīng)濟效益，緩解了資源與環(huán)境的矛盾，符合經(jīng)濟性、環(huán)保性的要 求。
[0007] (2)本發(fā)明采用減壓蒸餾的方法將HC1和水的共沸物蒸出，減壓操作降低了共沸 溶液的沸點，此時再利用鋼廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱對其加熱，能夠較為容易地使HC1 隨部分水蒸氣而逸出，吸收后產(chǎn)生的鹽酸濃度可以達到229Γ25%，這一過程使能源得到了最 大程度的利用，從而有效地降低了能耗。
[0008] (3)本發(fā)明的工藝流程簡單，設備投資小，有利于小規(guī)模工業(yè)化推廣，回收的 FeCl3 · 6Η20晶體產(chǎn)品可以作為一種凈水劑的生產(chǎn)原料，價格低廉且可以大大地降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明方法流程示意圖。

【具體實施方式】
[0010] 為了進一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明一種熱軋板表面清洗 廢酸液的資源化處理方法作更詳盡的描述。 實施例1 :首先將清洗熱軋板表面產(chǎn)生的廢酸液加入反應釜內(nèi)，打開閥門1、2,開啟真 空泵，利用鋼廠產(chǎn)生的余熱，在真空度為〇. 04的條件下進行減壓蒸餾，蒸發(fā)產(chǎn)生的HC1與水 的共沸物進入鹽酸吸收罐用過冷水吸收，得到可以循環(huán)利用的鹽酸溶液。若HC1和水的共 沸物pH在6. 5~7之間，打開閥門2、4，將蒸發(fā)產(chǎn)生的餾出物導入水蒸氣吸收罐經(jīng)冷卻后收 集，收集到餾出物冷卻后又可以吸收水和HC1的共沸蒸氣，達到循環(huán)利用的目的。另一方面 向蒸發(fā)濃縮后的廢酸液中通入壓縮空氣或滴加雙氧水，雙氧水的加入量與廢酸原液質(zhì)量比 為7:100,將FeCl 3濃度控制在50%，冷卻溫度20°C的條件下析出FeCl3 ·6Η20晶體。最后將 溶液與晶體一起送入固液分離設備進行離心分離，剩余結(jié)晶母液回流至耐酸反應釜循環(huán)處 理。
[0011] 實施例2 :首先將清洗熱軋板表面產(chǎn)生的廢酸液加入反應器內(nèi)，打開閥門1、2,開 啟真空泵，利用鋼廠產(chǎn)生的余熱，在真空度為0. 06的條件下進行減壓蒸餾，蒸發(fā)產(chǎn)生的HC1 與水的共沸物進入鹽酸吸收罐用過冷水吸收，得到可以循環(huán)利用的鹽酸溶液。若水和HC1 的共沸物pH在6. 5~7之間，打開閥門2、4,將蒸發(fā)產(chǎn)生的餾出物導入水蒸氣吸收罐經(jīng)冷卻 后收集，收集到餾出物冷卻后又可以吸收水和HC1的共沸蒸氣，達到循環(huán)利用的目的。另一 方面向蒸發(fā)濃縮后的廢酸液中通入壓縮空氣或滴加雙氧水，雙氧水的加入量與廢酸原液質(zhì) 量比為7. 5:100,將FeCl3濃度控制在60%，冷卻溫度25°C的條件下析出FeCl3 · 6H20晶體。 最后將溶液與晶體一起送入固液分離設備進行離心分離，剩余結(jié)晶母液回流至耐酸反應釜 循環(huán)處理。
[0012] 實施例3 :首先將清洗熱軋板表面產(chǎn)生的廢酸液加入反應器內(nèi)，打開閥門1、2,開 啟真空泵，利用鋼廠產(chǎn)生的余熱，在真空度為0. 08的條件下進行減壓蒸餾，蒸發(fā)產(chǎn)生的HC1 與水的共沸物進入鹽酸吸收罐用過冷水吸收，得到可以循環(huán)利用的鹽酸溶液。若水和HC1 的共沸物pH在6. 5~7之間，打開閥門2、4,將蒸發(fā)產(chǎn)生的餾出物導入水蒸氣吸收罐經(jīng)冷卻后 收集，收集到餾出物冷卻后又可以吸收水和HC1的共沸蒸氣，達到循環(huán)利用的目的。另一方 面向蒸發(fā)濃縮后的廢酸液中通入壓縮空氣或滴加雙氧水，雙氧水的加入量與廢酸原液質(zhì)量 比為8:100,將FeCl 3濃度控制在70%，冷卻溫度30°C的條件下析出FeCl3 ·6Η20晶體。最后 將溶液與晶體一起送入固液分離設備進行離心分離，剩余結(jié)晶母液回流至耐酸反應釜循環(huán) 處理。
【權利要求】
1. 一種熱軋板表面清洗廢酸液的資源化處理方法，其特征在于該處理方法具體步驟如 下： (1) 將清洗熱軋板表面產(chǎn)生的廢酸液加入耐酸反應釜中，利用軋鋼過程產(chǎn)生的 6(n〇0°C蒸汽余熱，打開真空泵，在真空度為0. 04-0. 08的條件下對所述廢酸液進行減壓 蒸餾，蒸發(fā)產(chǎn)生HC1與水的共沸蒸汽，用pH計測試所述共沸蒸汽的pH值，當所述共沸蒸汽 的pH值在6. 5至7之間時，用水蒸氣吸收罐吸收所述共沸蒸氣，當所述共沸蒸汽的pH值 < 6. 5時，將所述共沸蒸氣通入鹽酸吸收罐用過冷水吸收，得到能夠循環(huán)利用的鹽酸溶液； (2) 向經(jīng)蒸發(fā)濃縮后的廢酸液中通入壓縮空氣或滴加雙氧水，所述雙氧水的加入量與 廢酸液的質(zhì)量比為（7~8) : 100,使所述廢酸液中的FeCl2轉(zhuǎn)化FeCl3后得到富含F(xiàn)eCl3的廢 酸液，然后將所述富含F(xiàn)eCl 3的廢酸液加入到結(jié)晶罐中，通過所述結(jié)晶罐的外裝夾套通入冷 卻水，將所述結(jié)晶罐內(nèi)的溶液溫度控制在2(T30°C，將所述富含F(xiàn)eCl 3廢酸液中的FeCl3質(zhì)量 濃度控制在509Γ70%，在此條件下析出FeCl3 · 6H20晶體，然后將所述結(jié)晶罐中的剩余液體 與FeCl3 ·6Η20晶體加入到固液離心分離器中，經(jīng)離心分離操作后得到高純度的FeCl3 ·6Η20 產(chǎn)品。
【文檔編號】C01G49/10GK104150667SQ201410344279
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權日:2014年7月18日
【發(fā)明者】張千峰, 湯曉東, 孫晨陽, 馬駿 申請人:安徽千和新材料科技發(fā)展有限公司