[發明專利]一種含鐵廢鹽酸的提濃方法

有效

• 申請號: 201711484106.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109399847B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王少杰;張婷媛;劉炳光;劉雨晴;張晶
• 申請（專利權）人: 天津市職業大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;B01B1/00;B01D5/00;C01B7/07;C01C1/16;C02F101/12;C02F101/20
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 陳昌娟

本發明公開了一種廢鹽酸的提濃方法，廢鹽酸加入到吹脫塔中，正己烷經第二換熱器汽化，汽化的正己烷從吹脫塔塔底吹入，氯化銨從原料罐加入到吹脫塔內，在精餾塔內逃逸出的HCl氣體、水蒸汽和汽化的正己烷形成混合氣體，混合氣體進入冷凝塔中，混合氣體被冷凝液化后進入到氣液分離器中，已冷凝成液體的正己烷經加熱再次汽化后循環利用，未被冷凝的混合氣體進入到水洗塔中冷水吸收，形成正己烷、HCl和水的混合溶液；混合溶液進入到油水分離器中進行分離，正己烷為油層，HCl水溶液為水層，HCl水溶液經成品罐出料，所得鹽酸濃度不低于21wt％。本發明所需能耗較低，蒸發器中的蒸汽用于汽化正己烷與廢鹽酸的預熱，正己烷可以循環利用。

技術領域

本發明屬于廢液處理技術領域，尤其是涉及一種含鐵廢鹽酸的提濃方法。

背景技術

鹽酸作為一種常用的化工產品,廣泛應用于碳鋼冷軋、鍍鋅等工藝中。作為酸洗介質，鹽酸和鋼材表面產生氧化鐵反應，生成氯化亞鐵和氯化鐵并溶解于酸液中。該反應所產生的鹽酸廢液中含有5％左右的鹽酸和10-12％的氯化亞鐵和氯化鐵，若把該部分含鐵鹽酸廢液直接排放，將對排放地區造成嚴重的環境污染。此外，廢酸液中含有的氯化亞鐵和氯化氫，是非常好的化工原料。因此，對含鐵廢鹽酸的資源化處理和利用是保護環境、實現綠色發展的必然要求。

據統計，一條年產45萬噸冷軋鋼板的推拉酸洗機組,每年需要用鹽酸2萬噸左右，所產生的含鹽酸廢液也將近2萬噸，而我國2010年冷軋鋼板的產量已達5100萬噸。據此計算，僅冷軋行業年產廢鹽酸已超220萬噸。由此可見，對廢鹽酸的資源化處理，不僅關乎環保，還會對資源的利用和提升循環經濟的發展具有非常重要的意義。

傳統處理工業廢鹽酸的方法很多，有熱分解法、高溫水解法、萃取法、膜分離法、沉淀法和中和法。熱分解法和高溫水解法可分為焙燒法、流化床法等，這兩種方法的工作原理是相同的，都是將含有氯化亞鐵的廢鹽酸在高溫下與氧氣反應，并吸收濃縮揮發的氯化氫，其成品均為鹽酸和鐵紅，其缺點是投資大、運行費高、技術難度大、管理及維修維護困難。萃取法是使用有機相組成的萃取液進行逆流萃取,而萃取相循環使用的方法投資仍然較高,操作也不方便,不太適用。膜分離法是利用膜的離子選擇性地將鐵和酸分離，其缺點是隨著鐵離子在膜兩邊滲透壓的升高，需要較大的壓力能輸入，且對膜的材質與抗壓性能提出了很高的要求，其初期投資和運行費均較高。沉淀法是利用絮凝劑使廢鹽酸中的氯化亞鐵絮凝，這種方法盡管利用了廢鹽酸中部分氯化亞鐵，但由于在剩余的廢酸液中仍然有小部分氯化亞鐵，這使得后續廢酸處理所生成的產品純度級別一般不高，影響了產品的性能。中和法采用堿與廢鹽酸發生反應，這是處理酸洗廢液最古老的一種方法，但由于廢酸液中氯化氫、氯化亞鐵未能得到利用，且易帶來二次污染，目前這種方法基本不再使用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種綠色環保、投資小、運行費低的資源化處理含鐵工業廢鹽酸的方法。

為此，本發明的技術方案如下：

1)含鐵的廢鹽酸從吹脫塔(3)的塔頂進入塔內噴淋而下，正己烷經加熱汽化后從塔底吹入所述吹脫塔(3)中，氯化銨從塔頂與廢鹽酸一起進入所述吹脫塔(3)中，將含鐵廢鹽酸中的氯化氫部分或全部由液相吹脫至氣相中；

在本發明的一個實施例中，所述吹脫塔(3)內的溫度為70～100℃，所述廢鹽酸的濃度為10wt％,所述廢鹽酸中含12wt％的氯化鐵，步驟1)中所述氯化銨：廢鹽酸的質量比為(4.8～6.2)：10，所述吹脫塔內運行氣速為0.8～2.3米/秒。

2)在吹脫過程中，逃逸出的氯化氫氣體與正己烷氣體和水蒸汽從吹脫塔(3)的頂部進入冷凝塔(4)，在此，大部分正己烷氣體被冷凝成液體，并與氯化氫氣體和水蒸汽一起進入氣液分離器(5)進行分離；吹脫塔(3)底部的液體經循環泵(11)泵入所述吹脫塔(3)的塔頂進行循環；