[發明專利]一種不銹鋼酸洗廢液的全酸再生方法及裝置

無效

• 申請號: 201310264610.8
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104250820A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 葉冬柏;魏緒宏;張春青
• 申請（專利權）人: 寶鋼不銹鋼有限公司
• 主分類號: C23G1/36
• 分類號: C23G1/36
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

【技術領域】

本發明涉及一種去除全系列不銹鋼酸洗廢酸中金屬離子的酸再生環保節能技術，特別涉及一種全系列不銹鋼采用硝酸和氫氟酸酸洗產生的酸洗廢酸進行再生回收后利用的環保節能方法。

【背景技術】

現有技術一：噴霧焙燒技術(見《寶鋼技術》2003年增刊-冷軋不銹鋼酸洗廢酸焙燒法回收技術評述、《寶鋼技術》2005年第6期-不銹鋼酸洗廢酸焙燒再生系統故障分析與對策)和圖1。為了再生不銹鋼酸洗廢酸中的硝酸和氫氟酸，噴霧焙燒技術將所有的廢酸液首先經過初步濃縮和脫水，然后所有廢酸都注入到焙燒反應爐中進行焙燒，焙燒反應爐出來的混合氣體進入洗滌塔和吸收塔中，通過噴水霧進行吸收最終形成再生酸；焙燒爐底部的氧化鐵粉經過造球機進行裝袋，尾氣進入脫氮裝置進行排放前處理。該技術的優點是設備配置簡潔、維護方便，系統運行可靠，全系列不銹鋼種的適應性強。缺點是一方面對所有廢酸進行濃縮和焙燒，消耗大量的燃氣等能源；另一方面當大量硝酸經過焙燒后形成的NO_X很難通過吸收塔吸收，因此硝酸的回收率極低(不到50％)。而且尾氣中大量的NO_X需要消耗大量催化還原劑(氨氣)處理達標后才能排放。因此，該噴霧焙燒技術具有運行成本極高，硝酸回收率低的缺陷。

現有技術二：STAR技術(見《第七屆(2009)中國鋼鐵年會論文集-納濾技術在混酸再生系統中的應用》和圖2。該技術采用首先對酸洗廢酸進行微濾和納濾處理，分離其中游離的硝酸和氫氟酸，同時進行金屬離子攔截；納濾的濃縮液進行冷凍結晶處理，結晶物通過帶式過濾器脫水后進入焙燒反應爐進行焙燒，焙燒的氣體通過溫度調節后進入袋式除塵器，然后進入吸收塔，通過噴射納濾生成的滲透液或水生成再生酸。袋式除塵器底部出氧化鐵粉，吸收塔無法吸收的尾氣進入脫氮和脫氟處理裝置后排入大氣。該技術的設計思想是通過納濾分離大量游離酸，然后再結晶焙燒，可以大大降低運行時燃氣的能源消耗，同時提高硝酸的回收率。該技術由于結晶的需求，對于廢酸液中的氟離子含量有很高要求，但在實際運行時由于生產鋼種的多樣性，導致廢酸液的成份復雜多變，氟離子含量較低且不穩定。國內唯一采用STAR技術處理廢混酸的實踐證明，由于市場的不斷變化和不銹鋼企業組織生產的特點，生產的不銹鋼品種從BN系、300系到400系，而且切換頻繁，根本無法采用分品種進行分類回收處理的方式，因此導致了廢混酸的成份復雜多變，而且絕對無法達到設計時的要求，大量廢混酸中游離氫氟酸和總氟離子很低，甚至沒有。因此，當生產AISI200系和AISI400系列不銹鋼時，由于酸洗時氫氟酸的濃度較低，廢酸中金屬鹽中Fe(NO₃)₃和FeF₃摩爾量之間的比例由20％∶80％變為60％∶40％，也就是說廢酸中FeF₃的比例為生產AISI300系列的50％，致使廢混酸中含Fe(NO₃)₃濃度較高，而只有金屬氟化物在蒸發結晶中可以結晶沉淀，硝酸鹽在蒸發結晶過程中基本不會結晶，無法結晶的硝酸鹽致使噴霧焙燒量增加了約3倍；同時，由于納濾膜對金屬離子的攔截率只有20～30％，最終導致再生酸中的金屬離子濃度高達23％以上(甚至達到38.5g/l)而難以回收利用。該技術的明顯缺點是對于全系列鋼種的廢酸液處理實用性不強。

一方面廢酸液成份對納濾、冷凍結晶和噴霧焙燒的效能產生了直接影響，對于300系不銹鋼生產時效果較好，但對于其它系和混合鋼種生產效果很差，結果是回收酸中金屬離子濃度嚴重超標，回收酸難以達到再利用的要求，或因再利用時間間隔太短頻繁配酸，導致酸嚴重不平衡而外排，最終使得污泥處置費用急劇上升，運行成本超高。另一方面由于STAR技術設備配置復雜，特別是為了提高系統換熱或耐壓效果而采用的合金材料的設備，不但容易腐蝕損壞而且價格昂貴，最終導致系統維護困難且運行很難穩定，設備維護成本很高。因此該技術難以體現出其綜合成本的優勢。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種不銹鋼酸洗廢液的全酸再生方法及裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：