本发明涉及不锈钢酸洗废液处理技术领域，具体涉及一种从不锈钢酸洗废液中提取硫酸和镍铬铁合金的方法。
背景技术：
在不锈钢生产中，常采用浓度10%～20%的硫酸去除不锈钢表面的氧化皮和锈迹。 酸洗废液中含有硫酸和金属铁、镍、铬等的硫酸盐，经处理后作为废水排放，造成大量废物和环境污染。 如今，各钢铁企业都将不锈钢酸洗废液作为再生资源进行回收利用，积极开发不锈钢酸洗废液处理技术。
硫酸酸洗不锈钢产生的废液有多种处理技术，如：浓缩-过滤-自然结晶法、浸泡燃烧高温结晶法、蒸汽喷射真空结晶法、蒸发浓缩-冷却结晶法、酸调-冷冻结晶法、碱溶液-硫酸亚铁共沉淀法等。其中，酸调-冷冻结晶法具有工艺流程短、设备投资少、能耗少、运行成本低的优点，操作简单，无二次污染。 ，在多家钢厂得到应用。 酸调冷冻结晶法 该方法以硫酸盐晶体的形式沉淀大部分金属离子。 晶体主要成分为硫酸亚铁晶体(fes04·7h20)，含量约为61.2%，硫酸镍晶体含量约为4.99%。 ，硫酸铬晶体含量约为9.48%。 这些硫酸盐通常在钢厂中作为废物处理。 如果填埋的话，会造成环境污染，这是目前环境保护所不允许的。 如果作为化学试剂出售，价格低，经济效益不高。
技术实现要素：
针对现有技术的缺点，本发明提供了一种从不锈钢酸洗废液中提取硫酸和镍铬铁合金的方法，该方法可以将硫酸盐晶体中的镍、铬等贵金属离子转化为镍铬铁合金。铬铁合金和硫酸根。 对于硫酸来说，实现了废物的循环利用，从而降低了生产成本，减少了环境污染，取得了显着的经济效益。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种从不锈钢酸洗废液中提取硫酸和镍铬铁合金的方法，包括以下步骤：
步骤1：采用冷冻调酸结晶法将不锈钢酸洗废液分离为金属铁、镍、铬的硫酸盐晶体；
步骤2：将步骤1得到的硫酸盐晶体粉碎后，加入适当比例的碳粉，送入旋转加热炉中加热。 低温区使硫酸盐晶体析出结晶水，高温区使硫酸盐发生分解反应，形成氧化铁、氧化镍、氧化铬等固体产物和二氧化硫等气态产物，三氧化硫和氧气；
步骤3、将步骤2中旋转加热炉中产生的固体产物和碳粉送入感应加热炉进行高温加热。 在高温下，金属氧化物被碳粉还原成铁、镍、铬液态金属，同时完成脱硫。 、脱氧、脱碳； 然后将铁、镍、铬液态金属在高温下合金化熔炼，形成镍铬铁合金；
步骤4、步骤2中旋转加热炉产生的气体产物送至尾气净化炉。 在高温和催化剂的作用下，二氧化硫被尾气净化炉吸入的氧气氧化成三氧化硫气体。 热工装置采用水浸冷却方式，以浓硫酸为吸收剂，使三氧化硫气体与水反应生成硫酸。
进一步地，步骤一所述的硫酸盐晶体包括硫酸亚铁晶体feso4·7h2o、硫酸镍晶体niso4·6h2o、硫酸铬晶体cr2(so4)3的5水合物、12水合物、18水合物。
进一步地，步骤二中添加的碳粉的比例为5%。
进一步地，步骤二中的旋转加热炉采用旋转电炉，可以使物料在加热的同时向前移动，炉内加热温度控制在500-900℃。
进一步地，步骤二中，在旋转加热炉的进气口通入氮气，并利用高温离心机在排气口抽出空气，可以快速排出旋转加热炉内加热反应产生的气体产物。加热炉：水蒸气、二氧化硫、三氧化硫。 氧化硫和氧，使反应快速、完全地进行，同时防止外界氧气进入影响化学反应，防止碳粉被氧化。
进一步地，步骤三中的感应加热炉采用氮气作为保护气氛，炉内温度控制在1450-1600℃。
进一步地，步骤四所述的废气净化炉内温度控制在750-900℃，催化剂为五氧化二钒。
进一步地，步骤四采用98.3％浓硫酸作为吸收剂。
有益效果：本发明提供的方法可用于不锈钢酸洗废液的处理及资源化生产。 它可以从不锈钢酸洗废液中析出的硫酸盐晶体中提取硫酸和镍铬铁合金。 硫酸可重复用于不锈钢的酸化。 在水洗生产中，镍铬铁合金可以再次作为生产不锈钢的原料，有效实现废物循环利用。 与现有技术相比，具有绿色环保、经济效益高的优点。
附图说明
图1为本发明提取方法的原理示意图；
图2为本发明实施例的工作原理示意图。
详细方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
本发明的一种从不锈钢酸洗废液中提取硫酸和镍铬铁合金的方法的技术原理如图1所示。不锈钢酸洗废液采用冷冻调酸结晶方法分离出金属。铁、镍、铬硫酸盐晶体主要有硫酸亚铁晶体（feso4·7h2o）、硫酸镍晶体（niso4·6h2o）、硫酸铬晶体（cr2(so4)3·5、12、18水合物）等。这些硫酸盐经过将晶体粉碎，加入适当比例的碳粉，送入加热炉加热。 首先，硫酸盐晶体能析出结晶水，然后发生分解反应，生成氧化铁（fe2o3）、氧化镍（nio）和氧化铬。 (cr2o3)等固体产物与二氧化硫(so2)、三氧化硫(so3)、氧气(o2)等气体产物的化学反应方程式如下： (1)-(6)：
加热炉中产生的金属氧化物（Fe2O3、Nio、Cr2O3）、碳粉等固体被送入感应加热炉进行高温加热； 首先，这些原材料被熔化和还原，在高温下这些金属氧化物被碳化，粉末被还原成铁、镍和铬液态金属。 反应方程式如式（7）-（9）所示，脱硫、脱氧、脱碳等同时完成； 然后将这些金属在高温下合金化，将铁、镍、铬液态金属合金化、熔炼，形成镍铬铁合金，可作为原料重复用于不锈钢的冶炼生产。
加热炉产生的气体产品送至尾气净化炉。 在高温和催化剂的作用下，二氧化硫被尾气净化炉吸入的氧气氧化成三氧化硫气体。 反应方程式如式(10)所示； 急冷换热装置中采用水浸冷却，三氧化硫气体与水反应生成硫酸。 反应方程式如式(11)所示。 水的量决定硫酸的浓度，生成的硫酸可以重复使用。 不锈钢的酸洗。
h2o+so3＝＝h2so4(11)
实施例1
本发明具体实施例的工作原理图如图2所示。本实施例用于提取硫酸和镍铬铁合金的设备主要由高温螺旋加料机、旋转加热炉、感应加热炉、冷却装置、高温离心风机、废气净化炉、淬火换热设备等组成。
不锈钢酸洗废液采用冷冻调酸结晶法分离金属铁、镍、铬的硫酸盐晶体。 将这些硫酸盐晶体粉碎，然后添加约5%的碳粉。 混合后由高温喂料机喂料。 进入旋转加热炉进行加热。
旋转式加热炉采用旋转式电炉，可以使物料在受热的同时向前移动。 炉内加热温度控制在500-900℃。 在低温区，硫酸盐晶体可析出结晶水，在高温区，可生成硫酸盐。 分解反应产生固体，如氧化铁（fe2o3）、氧化镍（nio）和氧化铬（cr2o3），以及气体，如二氧化硫（so2）、三氧化硫（so3）和氧气（o2）。 化学反应方程式如上式(1)-(6)所示。 将氮气（n2）注入回转式加热炉进气口，用高温离心机在排气口抽出空气，可快速排出回转式加热炉产生的水蒸气、二氧化硫、三氧化硫、氧气等气体。在加热炉内进行加热反应。 使反应快速、完全地进行，同时防止外部氧气进入影响化学反应，防止碳粉被氧化。
旋转加热炉中产生的金属氧化物（Fe2O3、Nio、Cr2O3）和碳粉等固体从出料口送入感应加热炉进行高温加热。 感应加热炉使用氮气（n2）作为保护气氛。 炉内温度控制在1450-1600℃，可以对这些原料进行熔融还原。 在高温下，金属氧化物被碳粉还原成铁、镍、铬液态金属，反应方程式如上式（7）-（9）所示，并进行脱硫、脱氧、脱碳等。同时完成； 然后这些金属在高温下合金化，铁、镍、铬液态金属合金化并熔炼形成镍铬。 铁合金; 液态合金经过冷却装置后凝固形成固态镍铬铁合金。 镍铬铁合金可作为原料重复用于不锈钢的冶炼生产。
旋转加热炉内产生的气体产物在高温离心机的作用下，通过旋转加热炉的排气口送入废气净化炉。 同时，外部空气也被吸入废气净化炉内。 废气净化炉温度控制在750-900℃，采用五氧化二钒（v2o5）作为催化剂。 在高温作用下，二氧化硫被炉内氧气氧化成三氧化硫气体。 反应方程式如上式(10)所示。
尾气净化炉产生的三氧化硫气体进入淬火换热设备。 外部冷却水进入急冷换热设备，采用水浸冷却的方式对三氧化硫气体进行冷却。 同时使用98.3%浓硫酸。 作为吸收剂，三氧化硫气体可与水反应生成硫酸。 反应方程式如式(11)所示。 冷却水量的多少决定了生成硫酸的浓度； 通常调整冷却水量以产生10-20%浓度的硫酸。 稀硫酸在不锈钢酸洗生产中重复使用。
本发明将不锈钢生产中酸洗废液中析出的硫酸盐晶体转化为硫酸和镍铬铁合金，可重新用于不锈钢生产中作为酸洗、冶炼的原料，实现废物再利用，降低生产成本，并减少消除环境污染，取得显着的经济效益。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不以任何形式限制本发明。 以上虽然对本发明的优选实施例进行了披露，但并不构成对本发明的限制。 任何熟悉本领域的技术人员都可以利用上面公开的技术内容对具有等同变化的等同实施例进行一些变化或修改而不脱离本发明技术方案的范围。 凡是根据本发明的技术实质对上述实施例进行的简单修改、等同变化、修改等，均属于本发明技术方案的范围。