[發(fā)明專利]鋼鐵酸洗液中回收鹽酸應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010544074.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN111573625A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許國勇;李發(fā)祥;黃藝遷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶明道環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B7/03
• 分類號(hào): C01B7/03;C01B7/07
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程中，酸洗是利用鹽酸溶液來去除鋼鐵表面氧化皮和銹鈍物，從而使金屬表面整潔，改善鋼鐵表面結(jié)構(gòu)，提高鋼材表面質(zhì)量的一道重要工序。我國每年產(chǎn)生的酸洗廢液多達(dá)百萬立方。酸洗廢液的特點(diǎn)是濃度高，廢液量大，且含有相當(dāng)數(shù)量的剩余酸，富含亞鐵鹽，是不該浪費(fèi)的資源。同時(shí)應(yīng)指出，鋼鐵酸洗液屬于《國家危險(xiǎn)廢物名錄》2016版中編號(hào)HW34類中。若處理不當(dāng)會(huì)造成極大地環(huán)保壓力，且造成極大的資源浪費(fèi)。因此，加強(qiáng)鋼鐵酸洗廢水資源化處理技術(shù)的探究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本發(fā)明專利的特點(diǎn)為：冶金除塵灰(俗稱輕灰)加入到酸洗廢液中，與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，再通氯氣成三氯化鐵，經(jīng)水解、分階段回收含量不低于25％的鹽酸，氧化鐵可作煉鐵原料。

一、技術(shù)領(lǐng)域

為了提高鋼材表面質(zhì)量，必須對(duì)鋼材進(jìn)行酸洗，以洗除軋制過程中產(chǎn)生在鋼材的氧化鐵。對(duì)普通鋼和一般的低合金鋼，過去多采用硫酸酸洗。我國從20世紀(jì)80年代后期開始，在借鑒工業(yè)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上改用鹽酸為主的酸洗液。鋼材經(jīng)酸洗后，會(huì)產(chǎn)生大量的酸洗廢液。此廢液列入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》2016版中編號(hào)HW34類中。此廢液屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，研究的學(xué)科是環(huán)境科學(xué)技術(shù)，環(huán)境工程學(xué)及有毒污染物防治工程。

目前，全國每年大約排出此類廢液近百萬立方，而且隨著鋼材產(chǎn)量的質(zhì)量的提高而逐年增加。此廢液中除含有相當(dāng)數(shù)量的剩余酸(1L中有100g左右)，還富含亞鐵鹽(1L中有120g 左右).這種廢酸液必須經(jīng)過回收處理，否則不但污染環(huán)境，還會(huì)造成資源浪費(fèi)。

二、背景技術(shù)

1.魯氏法(Ruthner)

又稱噴霧焙燒法(Spray Roasting)是早期大、中企業(yè)為了處理酸洗鋼材作業(yè)中產(chǎn)生的廢液，回收鹽酸和制備氧化鐵的一種重要方法。以二氯化物為原料加鐵消耗酸，溶液經(jīng)高溫噴霧焙燒，氯化亞鐵溶液在高溫條件下水解，氧化生成氯化氫和氧化鐵，氯化氫以鹽酸形式回收。

魯氏法生產(chǎn)簡單、產(chǎn)量大，處理成本低，但所產(chǎn)出鹽酸對(duì)的設(shè)備腐蝕大，設(shè)備要求高。

2.溶膠-凝膠法(Sol-Gel Method)

制備氧化鐵粉體的主要工藝流程是在往三價(jià)鐵離子的溶液中加入一定的表面活性劑(如：烷基苯磺酸鈉、SOS)及堿，制成氫氧化鐵沉淀懸溶液。升溫后過濾，并用去離子水洗滌多次，最后干燥制得α-三氧化二鐵顆粒。

此法具有原料易得、價(jià)格低廉、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，此得的溶膠穩(wěn)定性及透收性好，色澤紅艷、純度高，能夠制備超細(xì)、均勻、球形的理想氧化鐵粉體。缺點(diǎn)是有機(jī)溶劑易燃、有毒、產(chǎn)品成本較高。

3.水解法

通過控制一定的溫度和PH值，是一定濃度的金屬鹽水解，生成氫氧化物和氧化物。

4.中和沉淀法

中和沉淀法是最常用的酸洗液處理法，即向廢水中添加燒堿、石灰等，使金屬離子以鹽、絡(luò)合物形式進(jìn)入污泥中。經(jīng)脫水、壓濾后進(jìn)行填埋處理。

此法會(huì)產(chǎn)生大量的有害污泥，且藥劑投入量大，運(yùn)營成本相對(duì)較高，同時(shí)浪費(fèi)了大量的酸和金屬資源，目前正逐步淘汰。

參考文獻(xiàn)

1.李文婷、余占奎、張春霞、施鳳英.工業(yè)酸洗廢水中和處理工藝的研究，[J].廣東科技，2010.19(4),2-3

2.鄭堅(jiān)文.淺讀我國鋼鐵酸洗廢液出理現(xiàn)狀及趨勢(shì)，[J].科學(xué)與技術(shù).2019.03

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的工藝本意是在現(xiàn)實(shí)工藝上，先將鐵屑加入中和廢酸中的余酸，現(xiàn)改為加入輕灰中和鹽酸，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本。

按上述工藝設(shè)計(jì)為：完全不用氧化劑，不添加堿性中和劑物質(zhì)。通過簡單的亞鐵通氯氣，生成氯化鐵，水解，蒸餾回收鹽酸和氧化鐵。此法是具有生產(chǎn)簡單、成本可挖、完全不產(chǎn)生二次污染的新工藝。