[專利摘要] 本發(fā)明公開了一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，包括以下步驟：步驟1、向廢酸中加入鐵，消耗廢酸中的HCl；步驟2、將步驟1處理后的廢酸冷卻后引入反應(yīng)槽；步驟3、向步驟2的反應(yīng)槽中加入草酸溶液混合攪拌，攪拌后靜置；步驟4、向步驟3靜置的混合液中加入高分子絮凝劑；步驟5、將步驟4處理后的溶液過濾，并將過濾后的液體引入另一反應(yīng)槽；步驟6、向步驟5所述的反應(yīng)槽中加入氨水，然后通入氧氣；步驟7、將步驟6處理后的溶液引入沉淀槽，加入高分子絮凝劑進行沉淀，然后將沉淀槽中的液體抽出。通過本發(fā)明的處理方法得到的溶液可作為生產(chǎn)高品質(zhì)氧化鐵紅的原料。

【專利說明】一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，特別涉及一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法。

【背景技術(shù)】

在冷軋鹽酸酸洗過程中，廢酸的主要成分包括FeCl2、H2O及少量的FeCl3、HCl。產(chǎn)生的廢酸需要通過再生的方式回收，廢酸中的鐵經(jīng)過高溫焙燒后形成氧化鐵紅。氧化鐵紅一般用于建筑、橡膠、塑料、涂料等行業(yè)，其市場價值與其純度關(guān)系十分密切。現(xiàn)行國家標準中，根據(jù)氧化鐵紅中鐵的含量及各種雜質(zhì)的含量，將氧化鐵紅分為一、二、三、四級品及殘次品。其中一、二級品純度很高，雜質(zhì)含量少，是粉末冶金的主要基礎(chǔ)原料，用來冶煉各種磁性合金及其他高級合金鋼。 近年來，隨著軟磁技術(shù)的飛速發(fā)展，高純氧化鐵紅作為錳鋅鐵氧體的主要原料尤受青睞，因此對氧化鐵紅品位的要求也越來越受到關(guān)注。目前國內(nèi)外冷軋酸洗機組普遍采用噴霧焙燒工藝（法）再生廢酸生成氧化鐵紅，為了除去廢酸中的雜質(zhì)，在廢酸再生前可以采用脫硅工藝除去雜質(zhì)，利用氫氧化鐵沉淀除去廢酸中的硅、鋁等重物。該工藝的優(yōu)點是廢酸回收效率高，排放少，產(chǎn)出的氧化鐵紅品位較高。但是對于酸洗機組來說，廢酸中除了硅、鋁等雜質(zhì)外，還必須除去其他有害元素，而鈣正是其中最具代表性的元素之一。 現(xiàn)有技術(shù)中對于廢酸中硅、鋁重物去除已有較成熟的工藝，而鈣在廢酸中以離子狀態(tài)存在，在酸性環(huán)境下較難去除，鈣離子在廢酸焙燒后生成氧化鈣，混入氧化鐵紅中，對產(chǎn)品最終等級判定影響較大，在后期加工環(huán)節(jié)也會產(chǎn)生多晶等質(zhì)量問題。

[0004] 廢酸中鈣的來源主要包括兩個方面: 一是工業(yè)水中含有的鈣; 二是鋼板原料和氧化鐵皮中含有的鈣。

目前，對于降低廢酸中的鈣含量，還是以源頭控制為思路，對于工業(yè)用水中鈣含量較高的問題，一般都會采用水質(zhì)更高的除鹽水或者過濾水，這勢必會增加生產(chǎn)成本；而對于鋼板原料中的鈣以及氧化鐵皮，則很難進行干預(yù)和控制，這也是氧化鐵紅質(zhì)量控制方面的一大難題。

【發(fā)明概要】

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，有效去除冷軋鹽酸酸洗廢酸中的鈣，并提供高純度的用于生產(chǎn)氧化鐵紅的氯化亞鐵溶液。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法包括以下步驟：

步驟一，向廢酸中加入鐵，廢酸溫度控制在70～90℃，反應(yīng)時間＞12小時，以消耗廢酸中的HCl，反應(yīng)后廢酸中FeCl3濃度控制在180g/L～240g/L，反應(yīng)后廢酸的pH值為＜2；

步驟2、將經(jīng)步驟1處理后的廢酸冷卻至30～50℃以下，并引入反應(yīng)罐；

步驟3，將濃度3～5g/L的草酸溶液加入步驟2中的反應(yīng)罐中，添加量為步驟2中反應(yīng)罐中廢酸重量的1％～2％，并與反應(yīng)罐中的廢酸混合攪拌，攪拌時間為30min～50min，攪拌結(jié)束后，將混合液靜置；

[0011] 步驟4、向步驟3中靜置的混合液中添加高分子絮凝劑，所述高分子絮凝劑的添加量為步驟2中反應(yīng)罐中廢酸重量的1％～2％；

[0012] 步驟5、將步驟4處理后的溶液進行過濾，將過濾后的液體引入另一反應(yīng)容器中；

步驟6、向步驟5所述的反應(yīng)罐中加入氨水，使反應(yīng)罐內(nèi)溶液的pH值在3～5.5之間，然后通入氧氣；

[0014] 步驟7、將步驟6處理后的溶液引入沉淀槽，加入高分子絮凝劑后進行沉淀，高分子絮凝劑加入量為沉淀槽中溶液重量的1％～2％，沉淀時間大于2小時，然后抽出沉淀槽中的液體。

[0015] 步驟3中所述草酸溶液為將草酸溶解于除鹽水中制備而成。

[0016] 步驟4和步驟7中的高分子絮凝劑由聚丙烯酰胺加入脫鹽水中制得，聚丙烯酰胺與脫鹽水的質(zhì)量比為1:300～1:1000。

采用本發(fā)明的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，能夠?qū)�廢酸中溶解的鈣離子析出，并使其沉淀，得到的溶液可以作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)氧化鐵紅的原料，由此生產(chǎn)的氧化鐵紅中氧化鈣的含量小于0.01％，達到國家標準一等品的判定標準。同時，所加入的各種脫鈣介質(zhì)均不含對氧化鐵紅有害的元素，或者在高溫焙燒下能夠分解，本發(fā)明所用的脫鈣插層介質(zhì)包括草酸、聚丙烯酰胺、氨水等，其中草酸的分解溫度為157℃，氯化銨的分解溫度為338℃，聚丙烯酰胺的分解溫度為380℃，而焙燒爐內(nèi)的工作溫度在600℃以上，因此，相關(guān)插層介質(zhì)的殘留物不會進入氧化鐵紅，全部隨焙燒廢氣提取出爐，不會帶來新的質(zhì)量問題，從而避免了新工藝對氧化鐵紅質(zhì)量造成新的不利影響。

【詳細方式】

本發(fā)明的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法具體如下：

步驟一、在廢酸中加入鐵粉，廢酸溫度控制在70～90℃，反應(yīng)時間>12小時，以消耗廢酸中的HCl，反應(yīng)后廢酸中FeCl3濃度控制在180g/L～240g/L，反應(yīng)后廢酸的pH值[0020] 步驟二、將步驟一處理后的廢酸降溫至30～50℃以下冷軋酸洗，引入反應(yīng)罐。

步驟3、將濃度為3～5g/L的草酸溶液加入步驟2所述的反應(yīng)罐中，加入量為步驟2所述的反應(yīng)罐中廢酸重量的1％～2％，并將反應(yīng)罐中的廢酸混合攪拌，攪拌時間為30min～50min。攪拌完成后，將混合液靜置，此時草酸與鈣離子發(fā)生反應(yīng)生成草酸鈣（），但此時的草酸鈣仍為較細小的顆粒，并未凝聚成團，也不會產(chǎn)生大量的沉淀，其反應(yīng)式如下：

[0022] +Ca2+ = +2H。[0023] 步驟3中草酸溶液的制備可以為將草酸()溶解于除鹽水中，配制成濃度為3-5g/L的草酸溶液。

步驟4，在步驟3靜置的混合液中加入高分子絮凝劑，高分子絮凝劑的加入量為步驟2反應(yīng)器中廢酸重量的1％～2％，高分子絮凝劑表面官能團對液體中的懸浮物有很好的吸附作用，并使其架橋，在此作用下，部分顆粒較大的草酸鈣絮凝成團聚體，形成沉淀。

[0025] 步驟4中所述的高分子絮凝劑可以為聚丙烯酰胺，將其加入到脫鹽水中，按照1:300~1:1000的質(zhì)量比配制聚丙烯酰胺與脫鹽水，得到液態(tài)高分子絮凝劑，所述聚丙烯酰胺可以選用Nalco公司牌號為N8173的聚丙烯酰胺。

步驟五、將步驟四處理后的溶液進行過濾，將過濾后的液體引入另一反應(yīng)罐中。

步驟6，向步驟5所述的反應(yīng)罐中加入氨水，使反應(yīng)罐內(nèi)溶液的pH值在3～5.5之間，然后通入氧氣。

加入氨水其反應(yīng)式如下：

[0029]+FeCl2=+Fe(OH)2[0030]向反應(yīng)池中通入氧氣，使Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3，此時由于池內(nèi)pH值的變化，草酸鈣會加速聚集，再加上Fe(OH)3的絮凝捕集作用，溶液中會形成大量以草酸鈣懸浮液為核心的絮凝物。

步驟7，將步驟6處理后的溶液引入沉淀池，并加入高分子絮凝劑后進行沉淀，高分子絮凝劑加入量為沉淀池中溶液重量的1％～2％，沉淀時間大于2小時，然后抽出沉淀池中的液體。高分子絮凝劑可以采用與步驟4相同的高分子絮凝劑。在高分子絮凝劑的作用下，廢酸中的草酸鈣會大量沉淀出來，此時，沉淀池中的液體為氯化亞鐵溶液，該氯化亞鐵溶液純度較高，可以作為酸再生裝置的原料，采用噴霧焙燒法生產(chǎn)出高品質(zhì)的氧化鐵紅。廢酸中的鈣質(zhì)則隨沉淀出的污泥通過壓濾機排出。另一方面，由于草酸的分解溫度≤200℃，氯化亞鐵溶液中殘存的少量草酸在高溫環(huán)境下全部分解焙燒爐溫度不超過600℃，不會對氧化鐵紅質(zhì)量造成任何影響。

【維權(quán)請求】

1.一種冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，其特征在于該方法包括如下步驟：步驟1、向廢酸中加入鐵劑，控制廢酸溫度為70～90℃，反應(yīng)≥12小時以消耗廢酸中的HCl，反應(yīng)后控制廢酸中FeCl2濃度為180g/L～240g/L，F(xiàn)eCl2值<2；步驟2、將步驟一處理后的廢酸冷卻至30～50℃以下后引入反應(yīng)罐；步驟3、向步驟2的反應(yīng)罐中加入濃度為3～5g/L的草酸溶液，加入量為步驟2反應(yīng)罐中廢酸重量的1%～2%，將反應(yīng)罐中的廢酸混合攪拌，攪拌時間為30min～50min，攪拌完成后將混合液靜置； 步驟四、向步驟三靜置后的混合液中加入高分子絮凝劑，高分子絮凝劑的加入量為步驟二反應(yīng)槽中廢酸重量的1％～2％；步驟五、將步驟四處理后的溶液過濾，過濾后的液體引入另一反應(yīng)槽中；步驟六、向步驟五反應(yīng)槽中加入氨水，使反應(yīng)槽中溶液的pH值在3～5.5之間，然后通入氧氣；步驟七、將步驟六處理后的溶液引入沉淀槽，加入高分子絮凝劑進行沉淀，高分子絮凝劑的加入量為沉淀槽中溶液重量的1％～2％，沉淀時間大于2小時，然后抽出沉淀槽中的液體。

2.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法，其特征在于：步驟 3 中所述草酸溶液由草酸溶解于除鹽水中制備而成。

3、 根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的冷軋鹽酸酸洗廢酸的處理方法， 其特征在于： 步驟 4、 7 中的高分子絮凝劑由聚丙烯酰胺加入脫鹽水中制得， 聚丙烯酰胺與脫鹽水的質(zhì)量比為 1: 300 至 1: 1000。

【文件號碼】/

【公開日】2014年6月4日 申請日：2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日：2012年11月20日

【發(fā)明人】宋軍、張培利、王彥杰 申請人：寶鋼股份有限公司