[發明專利]一種采用鹽酸酸洗廢液制備高品質氧化鐵粉的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310754283.4
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103754957A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 陳元峻;趙忠民;魏恒;趙生軍;奚國良
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼磁業有限公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

1.一種采用鹽酸酸洗廢液制備高品質氧化鐵粉的方法，其特征在于，采用具有以下結構的酸再生機組，所述酸再生機組結構包括依次連接的廢酸溶解塔（1）、反應罐（2）、絮凝反應罐（3）、管道混合器（4）、沉降槽（5）、收集罐（701）、文丘里濃縮器（702）和噴霧焙燒爐（8）；?

步驟包括：?

（1）在廢酸溶解塔（1）底部的隔板（108）上放置氮化硅陶瓷球I（101），然后在上面依次鋪設氮化硅陶瓷球II（102）、邊絲層（103）和氧化鐵皮（104）；氮化硅陶瓷球I和氮化硅陶瓷球II的高度比為1：1～3：1，高度總和為廢酸溶解塔高度1%～10%；氮化硅陶瓷球I直徑為底部隔板開孔直徑的1.2～2倍，氮化硅陶瓷球II的直徑為底部隔板開孔直徑的0.8～1.0倍；邊絲的高度為廢酸溶解塔高度的70%～82%；氧化鐵皮的用量與廢酸溶解塔容積的比例為10～20kg/m³；?

（2）加熱到75～85℃的廢酸送入廢酸溶解塔，在塔內的線速度為1～3m/小時，停留時間為6～24小時；并且向溶解塔內投加氧化鐵皮和鋼鐵邊絲，氧化鐵皮與鋼鐵邊絲與廢酸的質量體積比分別為12～20kg/m³和2～3kg/m³；廢酸中的游離HCl質量含量為3%～8%；與邊絲及氧化鐵皮反應后的廢酸從廢酸溶解塔頂流出，pH為1.5～2.5；?

（3）廢酸從溶解塔頂部流出并冷卻至35～45℃進入反應罐（2）進行除硅，反應罐（2）分為中和室（201）和氧化反應室（202）；廢酸先從底部流入中和室，從中和室頂部加入氨水并攪拌中和；氨水濃度為20wt%～30wt%，與廢酸的體積流量比為1%～2%；?

中和后的廢酸從中和室（201）頂部流入氧化反應室（202），在氧化反應室（202）的停留時間為10～20min；從氧化反應室（202）底部通入空氣，空氣與廢酸的體積流量比為1：2～4；?

中和室（201）與氧化反應室（202）的直徑比為1～3：10；中和室（201）設置一雙層攪拌器（203），轉速為400～600rpm；氧化反應室也設置有攪拌器（204），攪拌器（204）的轉速為100～200rpm；廢酸在反應罐（2）內停留時間為15～30分鐘；?

（4）除硅后的廢酸流入絮凝反應罐（3），并向絮凝反應罐（3）中加入低分子量的陰離子型絮凝劑，以中和溶液中生成Fe(OH)₃表面的電荷；絮凝反應后的溶液進入管道混合器（4），在管道混合器（4）中加入高分子量聚丙烯酰胺絮凝劑，之后進入沉降槽（5）進行絮凝沉降；?

（5）絮凝沉降后，收集所分離的清液，以及固體經壓濾處理后得到的濾液，濃縮并將總鐵離子的濃度控制為210～250g/L；?

（6）濃縮后的廢酸在噴霧焙燒爐（8）中焙燒得到氧化鐵粉；噴霧焙燒爐（8）中保持負壓狀態，真空度控制在-0.15～-0.25Mpa之間；噴霧焙燒爐（8）內部溫度場的控制要求為：爐膛溫度在685～720℃，爐頂溫度450～520℃，爐底溫度在420～450℃。?

2.權利要求1所述采用鹽酸酸洗廢液制備高品質氧化鐵粉的方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的氧化鐵皮選用熱軋氧化鐵皮或熱軋板表面的噴丸氧化鐵皮。?

3.權利要求1所述采用鹽酸酸洗廢液制備高品質氧化鐵粉的方法，其特征在于，步驟（2）中，加熱后廢酸在廢酸溶解塔內停留時間為8～18小時。?

4.權利要求1所述采用鹽酸酸洗廢液制備高品質氧化鐵粉的方法，其特征在于，步驟（4）中，所述低分子量陰離子型絮凝劑為N8173，高分子量聚丙烯酰胺絮凝劑分子量為30000～60000。?

5.權利要求1所述采用鹽酸酸洗廢液制備高品質氧化鐵粉的方法，其特征在于，步驟（4）中，所述低分子量陰離子型絮凝劑為和高分子量的聚丙烯酰胺絮凝劑配制成濃度為0.8wt‰～1.5wt‰的溶液，與廢酸流量的體積比為1%～2%。?

6.權利要求1所述采用鹽酸酸洗廢液制備高品質氧化鐵粉的方?法，其特征在于，步驟（6）中，濃縮后的廢酸通過噴槍噴入到噴霧焙燒爐中，噴槍與爐子燒嘴平面之間的距離為爐子直徑的1.2～1.5倍；每根噴槍頭部安裝4～6個噴嘴，所用的噴嘴為內旋式噴嘴。?