一种含铁废盐酸的处理方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及一种含铁废盐酸的处理方法，具体涉及一种钢铁冶炼或加工过程中含铁废盐酸的处理方法。

【背景技术】

[0002] 钢铁冶金过程、有色金属冶炼过程、钢铁加工过程中会产生大量的含盐酸废水，如轧钢过程中的酸洗废液、钢铁加工、有色金属冶炼酸浸过程中产生的含铁废水。废盐酸，这类含铁废盐酸具有以下特点：铁浓度高，有一定的过量酸度。目前，此类废酸回收通常采用喷雾方式，将含铁废盐酸喷入高温火焰产生的热气流中。含铁废盐酸雾喷入热气流中，受热蒸发分解，产生水蒸气（气态）、氯化氢（气态）、氧化铁，这些分解产物与燃烧雾化器一起流出燃烧气流。固体氧化铁通过一系列收尘设备回收固体粉尘。含有水蒸气（气态）和氯化氢（气态）的燃烧烟气经过冷却，冷凝成盐酸回收。但上述方法对设备要求较高，且蒸发和热分解消耗大量高温优质热源，与环保相悖。

[发明内容]

[0003] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能耗低、设备要求简单的含铁废盐酸的处理方法。具体地，本发明首先向含铁废盐酸中添加铁肩，使溶液中的溶质全部为氯化亚铁；然后将氯化亚铁溶液依次经过多级真空蒸馏系统和单级减压进行蒸馏。蒸馏、浓缩、结晶，得到氯化亚铁晶体；将氯化亚铁晶体在回转窑中煅烧，得到氯化氢气体、水蒸汽和三氧化二铁固体，收集三氧化二铁固体，得到氧化亚铁产品，其中将含有氯化氢气体、水蒸汽、将少量三氧化二铁粉尘和燃烧废气冷却得到盐酸液滴；冷却后的气体依次通过喷淋塔和隧道吸收器重新吸收，吸收后的气体达到排放标准排放。

具体地，本发明采用的技术方案是一种含铁废盐酸的处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)含铁废盐酸的调理处理

在调节罐中加入含铁废盐酸，向调节罐中投入足够的铁，直至溶液的pH值大于6。反应后，溶液中的溶质全部为亚铁盐和氯化亚铁。 ;

(2)亚铁盐浓缩结晶

将步骤（1）得到的氯化亚铁溶液通过多级真空蒸馏系统进行蒸馏，得到蒸馏水和氯化亚铁浓液。氯化亚铁浓缩液采用单级真空蒸馏浓缩结晶，过滤分离。，得到氯化亚铁晶体和母液，氯化亚铁晶体进入下一步操作，母液返回与氯化亚铁浓缩液混合，再次进入单级减压蒸馏浓缩系统；

(3)亚铁盐锻烧

将步骤(2)得到的氯化亚铁晶体在回转窑中煅烧，分解得到氯化氢气体、水蒸气和三氧化二铁固体，收集三氧化二铁固体得到氧化亚铁产品，其中含有氯化氢气体。、排出水蒸气、少量氧化铁粉尘和燃烧废气的混合物；

(4)酸回收

[0012] 步骤(3)排出的混合气体中的氧化铁粉尘被分离，剩余气体进入换热器冷却，氯化氢气体和水蒸气被冷却形成盐酸液滴。

前述的含铁废盐酸的处理方法，还包括（5）残酸的处理：将步骤（4）中换热器冷却后的气体依次再次通过喷淋塔和隧道吸收器。吸收，吸收后放出气体。

[0014]前述的含铁废盐酸的处理方法，所述步骤（2)中，所述多级真空蒸馏系统为三级真空蒸馏系统，具体:所述第一级真空蒸馏系统外接将原蒸汽调节至113-118℃，进入第一级真空蒸馏系统，控制真空蒸馏温度为94-98℃；第一级真空蒸馏产生的蒸汽进入第二级真空蒸馏系统，在第二级减压。蒸馏系统控制温度在86-90℃；两级真空蒸馏产生的蒸汽进入三级真空蒸馏系统，三级真空蒸馏系统控制温度在78-82℃。

[0015] 上述的含铁废盐酸的处理方法中，所述原始蒸汽为0.2~0.6MPa的饱和蒸汽，优选为0.2MPa的饱和蒸汽。

[0016]前述的含铁废盐酸的处理方法，步骤(3)中，回转窑煅烧是在回转窑末端通入可燃物和空气进行富氧燃烧，高温产生的富氧流与回转窑混合。将步骤(2)得到的氯化亚铁晶体加入到窑头中，逆流充分接触，氯化亚铁晶体受热分解为氯化氢气体、水蒸气和三氧化二铁固体。

[0017] 上述含铁废盐酸的处理方法中，可燃物富氧燃烧产生的高温富氧流的温度为980°C至1000°C。

[0018] 上述含铁废盐酸的处理方法中，所述可燃物质为天然气、煤粉或煤气。

[0019]前述的含铁废盐酸的处理方法，所述步骤（3)中，所述回转窑的倾斜角度为3%~6%。

[0020]前述的含铁废盐酸的处理方法，其中，步骤(4)中，在隧道吸收器末端喷洒碱性液体，优选氢氧化钠溶液。

与传统燃烧喷雾法相比，本发明具有以下优点：增加调节工序后，得到中性氯化亚铁溶液。由于含铁溶液变成中性溶液，可采用多级真空蒸馏得到二价铁。浓盐溶液和蒸馏水。多级真空蒸馏能耗低，设备成本低，操作简单，过程中无危险废物排放。原含铁溶液中的大部分水通过多级真空蒸馏以蒸馏水的形式回收，多级真空蒸馏可采用低品位热源，例如

0.2-0.6MPa的中低压饱和蒸汽就足够了；将多级真空蒸馏得到的浓亚铁盐溶液再通过单级真空蒸馏进行结晶，得到氯化亚铁晶体。得到的氯化亚铁晶体可以固体物料的形式送入回转窑中进行高温煅烧、氧化分解。与使用燃烧喷雾器使用回转窑进行高温煅烧、氧化分解相比，设备廉价易得，操作要求低。同时，原含铁溶液中的大部分水分已被真空蒸馏除去，因此回转窑内需要高温热量。分解除去极少的水，降低回转窑能耗，所需热能明显低于燃烧喷淋法，节省大量优质能源，且易于实现工业生产。

【图片说明】

[0022]图1为本发明的工艺流程示意图。

[0023]图2为本发明的主要工艺流程图。

【详细方式】

现有技术是将含铁废盐酸以喷雾方式喷入高温火焰产生的热气流中。含铁废盐酸雾在热气流中受热蒸发分解，生成水蒸气（气态）、氯化氢（气态）、氧化铁。该过程对设备要求较高，消耗大量优质能源。本发明将含铁废盐酸通过铁肩淬火回火，淬火液浓缩得到亚铁盐晶体，然后在回转炉中煅烧，产生水蒸气、氯化氢气体和三价铁。氧化物，然后冷却并吸收回收。盐酸操作简单，易于实现工业化生产。

[0025] 下面对本发明的含铁废盐酸的处理方法进行详细说明，以说明本发明所采用的方法的特点，并证明本发明的效果。

结合图1和图2，本发明一种含铁废盐酸的处理方法，包括以下步骤:

(1)含铁废盐酸的调理处理

含铁废盐酸中的铁元素在废酸液中以+3价和+2价离子的形式存在。废酸液中含有一定量的过量盐酸。含铁废盐酸的调理处理即将含铁废盐酸进行处理。添加调理罐（即耐酸反应釜）放入铁肩（铁肩表面生锈时会存在铁氧化物）。铁肩中的金属铁和铁氧化物与过量的酸和+3价铁离子反应生成氢、+2价铁，使反应后的废酸溶液接近中性。溶液的pH值为6至6.5。含铁废盐酸经调理处理后，其溶质全部转化为亚铁盐，从而得到氯化亚铁。铁溶液。耐酸反应釜底部未反应的铁肩保留用于下一步反应。过滤氯化亚铁溶液，除去铁肩带入的沉淀物和高价金属氢氧化物等不溶于酸的物质。所得上清液用耐酸泵泵入原液储罐备用。

[0029] 本发明所用的含铁废盐酸是在碳钢薄板生产过程中用200g/l (5.5mol/l)盐酸对碳钢薄板进行酸洗得到的。本发明所使用的铁肩可以是表面有锈的铁肩，也可以是表面无锈的铁肩。

[0030] 本领域常规的耐酸反应器可以用作本发明的调节罐。本发明采用玻璃钢反应锅。