[發(fā)明專利]一種不銹鋼酸洗廢液再生方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710983480.1
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107574450B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟劍;楊剛;王云山;孟祥全;張賀玉;劉坤
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍山創(chuàng)鑫環(huán)保科技股份有限公司;中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C23G1/36
• 分類號: C23G1/36
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種不銹鋼酸洗廢液再生方法及系統(tǒng)，不銹鋼酸洗廢液在預(yù)濃縮器與水解焙燒爐來的高溫?zé)煔饨佑|進(jìn)行濃縮，然后進(jìn)入水解煅燒爐進(jìn)行高溫水解；水解后的固體粉末進(jìn)行金屬氧化物回收，濃縮后的煙氣進(jìn)入降膜冷凝吸收器通過循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷凝，冷凝吸收后的液體作為再生酸產(chǎn)品，冷凝分離后的氣體進(jìn)入催化脫硝器，加熱后與氨氣進(jìn)行脫硝反應(yīng)，將煙氣中殘留的NOx脫除后達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明將安德烈茨噴霧焙燒技術(shù)中的酸吸收塔與洗滌塔由降膜冷凝吸收器替代，利用NOx低溫吸收率高的特點，采用冷卻水對高溫?zé)煔膺M(jìn)行降溫，保證在35℃左右進(jìn)行煙氣的NOx吸收，使硝酸的回收率達(dá)到大幅度的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵行業(yè)金屬廢液再生技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種不銹鋼酸洗廢液再生方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在不銹鋼生產(chǎn)過程中，為了去除退火后鋼材表面的氧化皮，一般采用由硝酸和氫氟酸配成的混酸進(jìn)行表面清洗，此工藝被稱為酸洗或酸浸。因其清洗效果好，國內(nèi)外一直在廣泛采用。這種清洗用的混酸(酸洗液)可反復(fù)使用，酸洗效果下降以后，酸洗液作為酸洗廢水加以處理后可排放，主要的處理方法是加氫氧化鈣中和沉淀，沉淀物脫水后作為固體危險廢棄物處理，水相作為普通廢水可直接排放。

不銹鋼酸洗液中硝酸和氫氟酸的混合比例隨著不銹鋼產(chǎn)品的不同而不同，其在酸洗液中的濃度分別為:硝酸1～3mol/L，氫氟酸0.5～2mol/L。一般來說，300系列不銹鋼的酸洗液濃度高于400系列不銹鋼。在酸洗工序中，通過這種酸洗液將鐵、鉻、鎳等變成離子從鋼鐵表面的氧化皮或鋼材中溶出，使酸洗液變成了酸與金屬離子、金屬化合物的混合物。

具體來說，酸洗液中除了含有酸和游離的金屬離子外，還含有由鐵離子和氟離子、鉻離子和氟離子形成的絡(luò)合離子及其不溶物、金屬氧化物及由硝酸生成的氮化物。隨著酸洗時間的增加，酸洗液中所含金屬離子濃度也逐漸增加；而酸濃度降低，清洗效果下降，是因為在酸洗液中存在著如下的平衡

Me+HNO₃——→Me(NO₃)₃+NO+2H₂O (1)

Me(NO₃)₃+3HF——→MeF₃+3HNO₃ (2)

Me+HNO₃+3HF——→MeF₃+NO+2H₂O (3)

式中，Me代指金屬元素。

為保持酸洗液的清洗能力，必須保持硝酸和氫氟酸的濃度在規(guī)定的范圍內(nèi)。因此要定期對酸洗液中的硝酸濃度、氫氟酸濃度和金屬離子濃度進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行酸洗液的排放和新酸的補充，這就是酸洗工藝排放的廢酸來源。

奧地利安德烈茨公司的噴霧焙燒法——PYROMARS廢酸回收再生技術(shù)從本世紀(jì)初引進(jìn)以來，成為處理不銹鋼酸洗廢液最成熟穩(wěn)定的技術(shù)。其在進(jìn)行氫氟酸與硝酸的回收的同時，獲得的金屬氧化物可以作為冶金行業(yè)的原料，其工藝過程如圖1所示：從酸洗線排出的廢酸經(jīng)加壓后先通過預(yù)濃縮器進(jìn)行濃縮除塵等操作，然后從焙燒爐頂部噴入，在焙燒爐上部的蒸發(fā)區(qū)，廢酸中的硝酸、氫氟酸和水分被蒸發(fā)，金屬鹽類進(jìn)入焙燒爐下部的分解區(qū)，被分解成酸氣(主要是HF，HNO₃和NOx)和金屬氧化物，酸氣上升至頂部，與蒸發(fā)區(qū)產(chǎn)生的蒸汽一并排出，經(jīng)過預(yù)濃縮器降溫后的煙氣進(jìn)入酸吸收塔，利用從洗滌塔來的漂洗水進(jìn)行酸吸收，生成再生酸回收利用，殘余廢氣經(jīng)洗滌塔洗滌后的廢氣進(jìn)入催化脫硝器中，利用天然氣加熱后的煙氣與氨氣進(jìn)行反應(yīng)，將煙氣中的NOx脫除，脫除NOx后的煙氣達(dá)標(biāo)排放，焙燒爐底部排放的金屬氧化物經(jīng)造球后回收。