鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸和硫酸亞鐵的方法
2023-06-20 01:47:46 1
專利名稱：鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸和硫酸亞鐵的方法
技術領域：
本發明涉及到一種從鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸和硫酸亞鐵的方法。
背景技術：
在軋鋼廠、電鍍廠等鋼鐵加工行業中，軋、鍍加工前鋼材要進行表面處理，通常採 用酸洗方法，去除表面的氧化層(鐵鱗和鐵鏽)，使鋼鐵材料能製造成優質產品，鐵的氧化 層的主要成分是鐵的三種氧化物爾⑷、Fe3O4, Fe2O3)，都是不溶解於水的氧化物，當把它們 浸泡在酸液裡時，這些氧化物就分別與酸發生一系列化學反應，生成能溶於水的鹽，從而把 氧化鐵皮層從鋼材表面除去。目前，鋼鐵的酸洗主要使用兩種方法一種是硫酸酸洗法，另 一種是鹽酸酸洗法。目前，酸洗仍是鋼鐵生產和鋼鐵表面處理時不可或缺的工藝流程。鋼材酸洗處理 工藝存在著一些技術問題(1)消耗大量酸；( 消耗大量金屬鐵；C3)產生大量的含有與 相應的酸和氧化鐵生成的鐵鹽的廢酸液。為了處理鋼材鹽酸洗滌廢液，回收亞鐵鹽，需要較大的投資及回收處理設備。特別 是對於一些小型企業、小批量鋼鐵件進行鹽酸洗滌處理時，往往會出現酸洗廢液難以進行 集中處理，如直接排放到地域和水域，就會對環境造成嚴重汙染，給人類身體健康及動植物 的生存帶來危害。目前國內外鋼材鹽酸洗滌廢液的處理方法有(1)直接中和法；( 濃縮結晶生產 氯化亞鐵法；C3)濃縮結晶、焚燒回收鹽酸和氧化鐵法；(4)冷凍結晶生產氯化亞鐵法；(5) 蒸汽噴射真空結晶生產氯化亞鐵法；(6)生產回收普魯士藍和氧化鐵綠法。直接中和法使資源產生較大的浪費；濃縮、冷凍與蒸汽噴射真空結晶生產氯化亞 鐵法效益較低；濃縮結晶、焚燒回收鹽酸和氧化鐵法工藝複雜、投資大、並造成二次汙染； 採用回收普魯士藍和氧化鐵綠法，使用氰化物二次汙染嚴重。
發明內容
本發明的目的在於克服以上不足，提供一種從鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸和硫酸 亞鐵的方法，實現鹽酸的循環利用，同時副產飼料級的一水合硫酸亞鐵，達到節約原料、減 少環境汙染、降低生產成本、提高經濟效益與社會效益的目的。本發明解決其技術問題所採用的技術方案包括以下步驟(1)鹽酸洗滌廢液沉澱、過濾；(2)將一定量的過濾後的廢液加入蒸餾釜中，根據測定的廢液中亞鐵離子的含量， 加入亞鐵離子重量3 5倍重量的濃硫酸；(3)在沸點大於100°C的條件下常壓蒸餾，回收的稀鹽酸回用於鋼材除氧化皮，同 時在母液中結晶生成的I^eSO4 · H2O,經離心脫水回收飼料級(或食品級)硫酸亞鐵；(4)在離心母液中，補加與析出晶體等量亞鐵離子的廢液和與析出晶體等量硫酸 根離子的濃硫酸後，蒸餾回收稀鹽酸和硫酸亞鐵，以此循環往復。3
酸洗廢液再生與硫酸亞鐵生產方法的化學反應原理為FeCl2+H2S04+H20 = FeSO4 · H20+2HC1 個所得的鹽酸質量百分比濃度一般在10 20%，所得到的硫酸亞鐵的含量一般大 於95 %。在空氣中，一水合硫酸亞鐵比七水合硫酸亞鐵穩定。本發明有益效果是解決了鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸及硫酸亞鐵的問題，實現 了鋼材鹽酸洗滌廢液零排放，減少了環境汙染，有效地降低企業生產成本，具有較好的經濟 效益、環境效益和社會效益。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明進一步說明實施例1 (1)將鋼材鹽酸洗滌廢液，經沉澱、過濾後泵入廢液貯槽，測定廢液的鐵離子濃 度；(2)從廢液貯槽中取一定量的廢液，加入到裝有攪拌器的搪瓷蒸餾釜中，計算廢液 中亞鐵離子的含量，從計量槽中加入鐵離子重量5倍重量的95%濃硫酸；(3)開啟攪拌器，在蒸餾釜夾套中通入蒸汽加熱，當溫度升到沸點時，廢液開始沸 騰，蒸氣經冷凝器冷卻，得到的稀鹽酸流入鹽酸貯槽，所得的鹽酸質量百分比濃度一般在 10 20% ；(4)當回收鹽酸的體積達到加入廢液體積的65%時，停止通蒸汽，通水冷卻，當母 液溫度降到70 80°C時，放入離心機過濾得到含量大於95%的硫酸亞鐵(FeSO4 · H2O)，稱 量，計算其含有的亞鐵離子和硫酸根的量；(5)將離心母液泵入蒸餾釜中，補加與析出晶體等量亞鐵離子的廢酸和與析出晶 體等量硫酸根離子的濃硫酸後，蒸餾回收稀鹽酸和硫酸亞鐵，以此循環往復。實施例2 (1)將鋼材鹽酸洗滌廢液，經沉澱、過濾後泵入廢液貯槽，測定廢液的鐵離子濃 度；(2)從廢液貯槽中取一定量的廢液，加入到裝有攪拌器的搪瓷蒸餾釜中，計算廢液 中亞鐵離子的含量，從計量槽中加入鐵離子重量4倍重量的95%濃硫酸；(3)開啟攪拌器，在蒸餾釜夾套中通入蒸汽加熱，當溫度升到沸點時，廢液開始沸 騰，蒸氣經冷凝器冷卻，得到的稀鹽酸流入鹽酸貯槽，所得的鹽酸質量百分比濃度一般在 10 20% ；(4)當回收鹽酸的體積達到加入廢液體積的70%時，停止通蒸汽，通水冷卻，當母 液溫度降到70 80°C時，放入離心機過濾得到含量大於95%的硫酸亞鐵(FeSO4 · H2O)，稱 量，計算其含有的亞鐵離子和硫酸根的量；(5)將離心母液泵入蒸餾釜中，補加與析出晶體等量亞鐵離子的廢酸和與析出晶 體等量硫酸根離子的濃硫酸後，蒸餾回收稀鹽酸和硫酸亞鐵，以此循環往復。按上述的方法回收鹽酸及硫酸亞鐵，不僅減少大量設備投資，工藝流程簡單，便於 操作，減少了環境汙染，同時使鹽酸再生，副產價值較高的飼料級(或食品級)一水硫酸亞 鐵，能有效地提高經濟效益。權利要求
1. 一種鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸和硫酸亞鐵的方法，其特徵是(1)鹽酸洗滌廢液 沉澱、過濾；( 將一定量的過濾後的廢液加入蒸餾釜中，根據測定的廢液中亞鐵離子的含 量，加入亞鐵離子重量3 5倍重量的濃硫酸；C3)在沸點大於100°C的條件下常壓蒸餾，回 收的稀鹽酸回用於鋼材除氧化皮，同時在母液中結晶生成的FeSO4 · H2O,經離心脫水回收飼 料級(或食品級)硫酸亞鐵；(4)在離心母液中，補加與析出晶體等量亞鐵離子的廢液和與 析出晶體等量硫酸根離子的濃硫酸後，蒸餾回收稀鹽酸和硫酸亞鐵，以此循環往復，酸洗廢 液再生與硫酸亞鐵生產方法的化學反應原理為FeCl2+H2S04+H20 = FeSO4 -H20+2HC1丨所得 的鹽酸質量百分比濃度一般在10 20%，所得到的硫酸亞鐵的含量一般大於95%。
全文摘要
一種鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸和硫酸亞鐵的方法，解決了鋼材鹽酸洗滌廢液回收鹽酸及硫酸亞鐵的問題，實現鹽酸的循環利用，同時副產價值較高的飼料級(食品級)一水合硫酸亞鐵，實現了鋼材鹽酸洗滌廢液零排放，減少了環境汙染，設備投資少，有效地降低企業生產成本，工藝流程簡單，便於操作，具有較好的經濟效益和社會效益。
文檔編號C01B7/03GK102040196SQ200910206839
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月15日 優先權日2009年10月15日
發明者喬善寶, 劉加勤, 張根成, 李振興, 焦昌梅, 王慶東, 董慶華, 費正皓 申請人:鹽城師範學院