專利名稱：酸洗廢酸中硅的脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從酸洗廢液中脫除硅的方法。
在鋼鐵工業(yè)中，用鹽酸酸洗冷軋或熱軋鋼板是常見的工藝。在對(duì)鹽酸酸洗產(chǎn)生的廢酸液進(jìn)行再生時(shí)，能夠得到副產(chǎn)品氧化鐵粉。對(duì)于該廢酸液來說，其在再生之前是否脫硅將嚴(yán)重影響氧化鐵粉的質(zhì)量，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)效益。舉例來說，未脫硅的廢酸液再生時(shí)所得的氧化鐵粉的硅含量通常大于200PPM，其現(xiàn)在的每噸產(chǎn)品售價(jià)為1000元；脫除硅的廢酸液再生時(shí)得到的氧化鐵粉的硅含量通常小于70PPM，其顆粒細(xì)、比表面積大、純度高，現(xiàn)在的每噸產(chǎn)品售價(jià)為3000～4000元。二者相比，后者的噸產(chǎn)品售價(jià)提高了2000～3000元。因此，有必要在鹽酸廢酸液再生之前先脫除其中的硅。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)87103373號(hào)曾公開了一種酸洗廢液中回收鐵紅和硫銨的方法，該方法的具體內(nèi)容涉及對(duì)硫酸酸洗廢液的處理，因此，該方法并不能直接用來解決上述問題。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效脫除鹽酸酸洗廢液中硅的方法。
本發(fā)明的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℃；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℃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；f、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。
按以下步驟進(jìn)行a、在加熱器內(nèi)將廢酸液加熱至60～90℃；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)后得到的廢酸液引入冷卻器進(jìn)行冷卻，使之溫度降至60℃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)加入堿并吹入空氣，使堿和空氣與廢酸液發(fā)生反應(yīng)；e、將經(jīng)上述反應(yīng)后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；f、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。在上述步驟a中，對(duì)廢酸液的加熱可以采用現(xiàn)有的常規(guī)加熱器，如石墨加熱器等。在步驟b中，廢酸液與碎鐵的反應(yīng)可以在現(xiàn)有的常規(guī)反應(yīng)器中進(jìn)行，如反應(yīng)塔或反應(yīng)罐等；在這一步驟中，廢酸中的游離HCl與Fe發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為
在步驟c中，可以采用常規(guī)冷卻器對(duì)廢酸進(jìn)行冷卻。在上述步驟d中，用來調(diào)節(jié)廢酸液PH值的堿與廢酸液中的鐵離子發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)式為與此同時(shí)，吹入的空氣與上述生成物進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，在廢酸液中生成絮狀物，其反應(yīng)式為為了促進(jìn)反應(yīng)過程，通?？梢詫?duì)反應(yīng)罐內(nèi)的液體實(shí)施攪拌；生成的Fe(OH)3絮狀物可以吸附廢酸中的硅。在步驟e中，加入的絮凝劑可以是市售的有機(jī)聚合物類絮凝劑，如聚丙烯酰胺類絮凝劑等。所加入的絮凝劑可以使廢酸中的絮狀物和硅的晶粒長(zhǎng)大，在沉積罐中凝結(jié)而沉淀。在步驟f中，分離廢酸清液和吸附有硅的絮狀物這一過程可以采用常規(guī)工藝完成，如采用清液溢流、對(duì)沉積物擠壓等方式。需要說明的是，在上述對(duì)廢酸液的處理過程中，雖然把對(duì)廢酸液加熱和讓廢酸液與碎鐵反應(yīng)這兩個(gè)步驟合并在一起也是可行的，但本發(fā)明仍然強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)將二者分開進(jìn)行。這是因?yàn)?，在讓廢酸液與碎鐵發(fā)生之前先用加熱器對(duì)廢酸液加熱，廢酸液的溫度可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制調(diào)整，有利于降低能源消耗。例如，實(shí)際操作中采用石墨加熱器對(duì)廢酸液?jiǎn)为?dú)加熱后再讓其與碎鐵在浸溶塔中反應(yīng)，與讓廢酸液進(jìn)入浸溶塔與碎鐵反應(yīng)時(shí)再加熱廢酸相比較，可節(jié)約15～30％的水蒸汽用量。還需強(qiáng)調(diào)的是，在本發(fā)明的步驟d中，實(shí)際上是將加堿中和、吹入空氣氧化的步驟合成一步完成，且在同一反應(yīng)裝置中進(jìn)行，這有助于縮短工藝流程，減少影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素，同時(shí)降低了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。因此，本發(fā)明不提倡將步驟d中的處理過程分開進(jìn)行(如采用先加堿中和之后，再通空氣氧化的分步處理方式)。
與前述現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明的方法能夠有效地脫除鹽酸酸洗廢液中的硅。同時(shí)，本發(fā)明的方法還具有能源消耗低、可確保產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。
實(shí)施例本實(shí)施例中按以下步驟脫除廢酸液中的硅
a、 用泵將鹽酸酸洗的廢酸液送至位于加熱器進(jìn)口的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥前端，廢酸液通過該氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入加熱器，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥將自動(dòng)控制廢酸液的流量。在本例中，對(duì)廢酸液的加熱是在石墨加熱器中進(jìn)行。在加熱器中，廢酸液走管程，加熱蒸汽走殼程。在加熱器內(nèi)，廢酸液被加熱至75℃。
b、 讓加熱后的廢酸液由浸溶塔的底部進(jìn)入浸溶塔，與裝填在塔中的碎鐵反應(yīng)。碎鐵的加入量視浸溶塔溢流廢酸液的PH值定，操作過程中始終保持PH值小于4。
c、 讓反應(yīng)后的廢酸液從浸溶塔的上部溢流口流向冷卻器。本實(shí)施例中采用石墨冷卻器，進(jìn)入冷卻器的廢酸液走管程，冷卻水走殼程。流出冷卻器時(shí)，廢酸液的溫度被降至55℃。
d、 將冷卻后的廢酸液引入反應(yīng)罐，在攪拌下加入堿調(diào)節(jié)PH值。本例中加入的堿為氨水。操作中通過加入氨水而使廢酸液的PH值大于4，小于6，在廢酸液中生成氫氧化物。同時(shí)，在反應(yīng)罐的底部吹入空氣，使廢酸液中產(chǎn)生部分絮狀物。
e、 經(jīng)上述反應(yīng)后得到的廢酸液由反應(yīng)罐的上部溢流而被引入沉積罐，在其溢流過程中加入作為絮凝劑的聚丙烯酰胺，使廢酸液中的絮狀物凝結(jié)而成為絮狀沉積物；f、 上述廢酸液中的清液即為脫除硅后的廢酸液，該廢酸清液自沉積罐的上部溢流進(jìn)入廢酸收集罐，與廢酸液中的絮狀沉積物分離，從而得到脫除硅后的廢酸清液。沉積在沉積罐下部的絮狀沉積物用泵送到擠壓機(jī)擠壓，擠壓得到的廢酸清液也送入廢酸收集罐。擠壓后的固體濾餅由工廠處理。
權(quán)利要求
一種酸洗廢酸中硅的脫除方法，其特征是依次按以下步驟進(jìn)行a、將廢酸液加熱至60～90℃；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℃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；f、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。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在步驟a中，對(duì)廢酸液的加熱是在石墨加熱器中進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在步驟b中，廢酸液與碎鐵的反應(yīng)是在浸溶塔中進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在步驟d中，用于調(diào)節(jié)廢酸液PH值的堿為氨水。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在步驟d中，在用堿調(diào)節(jié)廢酸液的PH值和吹入空氣的同時(shí)對(duì)廢酸液施以攪拌。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在步驟e中，所加入的絮凝劑為聚丙烯酰胺。
全文摘要
一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℃;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℃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;f、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。
文檔編號(hào)C23G1/36GK1302917SQ0110709
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2001年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月8日
發(fā)明者李東林, 龍國(guó)平 申請(qǐng)人:成都華西化工研究所