專利名稱：冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法。
碳鋼冷軋薄板廠消耗大量鹽酸進(jìn)行酸洗，一般情況下廢酸組成為游離鹽酸濃度5-8%，氯化亞鐵濃度90-200克(以鐵計(jì))/升。鹽酸再生的定義是將廢酸中氯化亞鐵所含的氯轉(zhuǎn)化為鹽酸的技術(shù)。目前鹽酸再生的方法主要有兩種(1)魯茲納法(Ruthner)，即噴霧焙燒法。將廢酸予熱濃縮后由焙燒爐頂噴入，爐內(nèi)煤氣直接燃燒加熱，焙燒爐體溫度在670℃左右，得到含氯化氫的尾氣經(jīng)填料塔一次吸收得到鹽酸，焙燒爐底得到顆粒氧化鐵。(2)魯奇法(Lurgi)，即流化床焙燒法。將廢酸予熱濃縮后噴入含氧化鐵流化介質(zhì)的流化床，煤氣于床底直接燃燒加熱，在850-950℃焙燒，得到的氯化氫尾氣經(jīng)泡罩塔一次吸收得到鹽酸。上述兩種方法的缺點(diǎn)為(1)廢酸以液體形式直接噴入焙燒設(shè)備，游離鹽酸濃度高，高溫下高速噴射使噴槍腐蝕嚴(yán)重，且容易堵塞和結(jié)疤。(2)焙燒溫度高，焙燒爐體材料腐蝕嚴(yán)重。(3)氯化氫爐氣一次吸收不完全，尾氣中氯化氫往往超過允許排放標(biāo)準(zhǔn)，造成環(huán)境污染。
本發(fā)明是“萃取法處理軋鋼酸洗廢液(CN88109147.2)”的進(jìn)一步發(fā)展，目的是對(duì)萃取法分離游離鹽酸后得到的含氯化亞鐵的萃殘液用焙燒法進(jìn)一步處理，制備再生鹽酸和氧化鐵。
本發(fā)明的主要技術(shù)特征如下冷軋鹽酸廢酸經(jīng)萃取后將游離鹽酸分離，余下之萃殘液為氯化亞鐵溶液。該氯化亞鐵溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、干燥、粉碎后制成FeCl2·2H2O粉料，以FeCl2·2H2O粉料形式送入流化床焙燒，產(chǎn)生之氯化氫經(jīng)吸收后得到再生鹽酸，供酸洗線重復(fù)使用，焙燒同時(shí)得到副產(chǎn)品氧化鐵。FeCl2·2H2O粉料在流化床內(nèi)的焙燒溫度為300-400℃，焙燒產(chǎn)生的氯化氫爐氣經(jīng)由循環(huán)酸除塵，冷凝吸收，尾氣吸收三部份組成的三段吸收系統(tǒng)吸收后排入大氣。
本發(fā)明提出的技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的冷軋鹽酸酸洗廢酸的組成為游離鹽酸和氯化亞鐵溶液。用磷酸三丁酯-煤油作為萃取劑進(jìn)行萃取，將游離鹽酸分離后，得到氯化亞鐵溶液。本發(fā)明對(duì)氯化亞鐵溶液處理的工藝路線如下氯化亞鐵溶液經(jīng)減壓蒸發(fā)濃縮后，得到FeCl2·4H2O結(jié)晶，經(jīng)干燥脫水制得FeCl2·2H2O粉料，粉碎篩分后送入流化床焙燒。為了安全并且減少再生酸中夾帶雜質(zhì)，采用間接加熱的熱風(fēng)爐送風(fēng)，焙燒溫度為300-400℃。流化床焙燒得到的氯化氫爐氣經(jīng)過二級(jí)旋風(fēng)分離器除塵后進(jìn)入三段吸收系統(tǒng)，三段吸收系統(tǒng)由循環(huán)酸除塵，冷凝吸收，尾氣吸收三部分組成。由冷凝吸收器得到的濃度為15-20%的再生鹽酸返回酸洗線重復(fù)使用。由流化床出料口和第二級(jí)旋風(fēng)分離器得到副產(chǎn)品氧化鐵粉。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為(1)沒有酸噴槍，沒有堵塞和爐體結(jié)疤問題。酸噴槍為焙燒爐關(guān)鍵部件之一，通常用鈦材或其它耐腐蝕合金制造，成本較高，無酸噴槍可大幅度節(jié)省投資。
(2)焙燒溫度較低，并且以干粉形式焙燒，爐內(nèi)無大量的水汽使?fàn)t體材料腐蝕問題減緩，易于解決。魯茲納法和魯奇法均將廢酸直接噴入焙燒爐，在爐內(nèi)合并進(jìn)行蒸發(fā)，干燥和化學(xué)反應(yīng)等一系列過程。本發(fā)明提出的粉料焙燒方式，在焙燒爐內(nèi)只消耗化學(xué)反應(yīng)熱，使焙燒設(shè)備的熱負(fù)荷降低，也有利于解決材料問題。
(3)以循環(huán)酸除塵，冷凝吸收，尾氣吸收三段吸收系統(tǒng)代替一次吸收塔，可以改善再生酸質(zhì)量，并且可以有效地消除尾氣對(duì)環(huán)境的污染。
(4)焙燒之前便于引入純化環(huán)節(jié)，可以有效地控制或降低雜質(zhì)含量，便于生產(chǎn)高質(zhì)量的鐵氧體。
實(shí)施例年冷軋帶鋼20萬噸酸洗線年排酸量為12000立方米，廢酸組成為HCl5%，F(xiàn)e(Ⅱ)130克/升。萃取后得到濃度為8-10%的鹽酸返回酸洗線重復(fù)使用，含氯化亞鐵的萃殘液在外加熱自然循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)減壓蒸發(fā)濃縮，濃縮比為2。冷卻后得到FeCl2·4H2O濕物料每小時(shí)901公斤。在真空耙式干燥機(jī)內(nèi)90-100℃下脫水，生成FeCl2·2H2O每小時(shí)700公斤。經(jīng)粉碎篩分后得到平均粒徑為0.4-0.6mm的FeCl2·2H2O粉料，送入直徑2.5米流化床內(nèi)在400℃下焙燒，爐氣經(jīng)二級(jí)旋風(fēng)分離器除塵后，用濃度為20%的鹽酸循環(huán)冷卻和除塵，傳熱面積為50平方米石墨降膜吸收器冷凝吸收及直徑1米填料塔尾氣吸收。再生鹽酸濃度為20%，產(chǎn)量為每小時(shí)1.22噸，酸回收率大于90%，氧化鐵產(chǎn)量為每小時(shí)310公斤。設(shè)備投資和運(yùn)行維修費(fèi)用均低于同樣規(guī)模的魯茲納法和魯奇法再生鹽酸機(jī)組。
權(quán)利要求
一種冷軋鹽酸酸洗廢液處理技術(shù)，其廢液主要成份為鹽酸和氯化亞鐵，用萃取法直接將廢液中的鹽酸萃入萃取劑磷酸三丁酯-煤油中，將二價(jià)鐵保留在水相萃殘液中，氯化亞鐵萃殘液經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥、粉碎后焙燒得到再生鹽酸和氧化鐵粉，其特征在于(a)以FeCl2·2H2O粉料形式送入流化床焙燒；(b)焙燒溫度為300-400℃；(c)流化床焙燒產(chǎn)生的氯化氫爐氣，經(jīng)過由循環(huán)酸冷卻除塵，冷凝吸收，尾氣吸收三部分組成的三段吸收系統(tǒng)吸收，得到再生鹽酸。
全文摘要
本發(fā)明屬廢水處理領(lǐng)域，適用于鋼材或加工部件經(jīng)鹽酸清洗所產(chǎn)生的廢酸處理。特征是對(duì)萃取法分離游離鹽酸后得到的氯化亞鐵萃殘液用焙燒法進(jìn)一步處理，制成FeCl
文檔編號(hào)C23G1/36GK1072219SQ91110619
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1991年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月14日
發(fā)明者胡熙恩, 王學(xué)軍, 楊欣, 廖寶強(qiáng), 戴為智 申請(qǐng)人:清華大學(xué)