[发明专利]用于小规模废酸再生的方法

说明书

本发明涉及使用批处理来处理废金属氯化物溶液的方法，废金属氯化物溶液包含至少一种可氧化组分，该方法包括以下步骤：‑在第一步骤中，将废金属氯化物溶液给料至反应器容器，并且在反应器容器内在超过90℃的氧化温度下并且在超过0.3MPa的氧化压力下进行氧化步骤，其中废金属氯化物溶液的至少一部分在氧化步骤期间被氧化，其中从废金属氯化物溶液中获得至少部分氧化的金属氯化物溶液，其中至少部分氧化的金属氯化物溶液的氧化部分对应于氧化步骤之前废金属氯化物溶液的至少一种可氧化组分的至少一部分，‑在第二步骤中，在第一步骤之后，至少部分氧化的金属氯化物溶液在水解步骤期间至少部分地水解，水解步骤在反应器容器内在超过120℃的水解温度下并且在适当的水解压力下进行，其中在水解步骤期间获得盐酸。

背景技术

本发明涉及使用批处理来处理废金属氯化物溶液的方法，其涉及反应器容器的不同操作模式。

此外，本发明涉及使用批处理来处理废金属氯化物溶液的系统，其涉及系统的反应器容器的不同操作模式。

在许多工业中-诸如钢铁工业、镀锌工业等-用盐酸进行酸洗处理被广泛用于去除锈和附着在产品或加工产品表面上的积成物(垢)。例如。待涂覆的金属需要进行预处理，以去除锈或垢、杂质和污染物。酸洗工艺生成大量的废液(或废酸洗液)，其含有铁、铬、铜、镍和锌的溶解金属盐以及剩余的游离酸。含铁矿石的浸出通常通过盐酸来实现。半导体引线框架也经常用盐酸进行蚀刻处理。在这些处理中，通常控制盐酸浓度以保持在按重量计12-18％的范围内。随着处理的进行，游离盐酸转化为铁盐和其他金属盐，因此逐渐降低洗涤或蚀刻能力。因此，通常添加游离盐酸，因此生成大量含有氯化铁和任选的游离盐酸的废液。该废氯化铁溶液包括氯化亚铁、三氯化铁或其组合，以及任选的其他处理的金属与盐酸的反应产物，如锌、镍、铜等的氯化物，并且这些液体已作为工业废物处置。近年来，这种工业废物的处置或处理成本急剧上升，并且盐酸本身相对昂贵。因此，以这种方式处置废氯化铁溶液是不经济的。

由于这也造成很大的环境和污染问题，已经提出了从废氯化铁溶液中回收盐酸、氧化铁、三氯化铁或其组合的方法。一种这样的回收方法是焙烧。然而，这种方法造成环境问题，诸如废气(NO_x、HCl、Cl₂、灰尘等)和CO₂排放，并且此外，由于该方法需要非常大量的燃料，因此回收盐酸的成本相对较高。另一种方法是液相氯氧化方法。然而，除其他外，该方法尤其具有以下缺点：其涉及使用高压氯气，并且因此对于高压气体和氯气去除设备这些设施还需要安全措施，此外回收限于三氯化铁以及盐酸可能无法回收。另一种方法涉及PORI方法(例如如US 3 682 592 B中所述的)或其变体，其中氧化含有氯化亚铁的废氯化铁溶液以将氯化亚铁转化为三氯化铁，并且水解所得液体以生成氧化铁并回收盐酸。通常，这些工艺必然涉及经济地进行相对高的投资成本，因此需要相对大量的废金属氯化物溶液待处理(通常每小时约几立方米数量级的废金属氯化物溶液)，诸如金属酸洗设备中的情况。然而，在许多工业(诸如片镀锌线、小推拉酸洗线、金属丝酸洗线、管道酸洗线、长产品酸洗线等)中生成较小体积的废金属氯化物溶液(或废酸洗液)，这对于热水解再生系统来说太小。对于这种较小体积的废金属氯化物溶液(或废酸洗液)，废金属氯化物溶液(或废酸洗液)的废物处理通常通过对废金属氯化物溶液(或废酸洗液)实行石灰处理来进行，并且通过使用新鲜的盐酸(通常还涉及运输废金属氯化物溶液(或废酸洗液)离开并且由废物处理供应商公司进行石灰处理。

发明内容

因此，本发明的目的是提供使用批处理来处理相对少量的废金属氯化物溶液的方法和系统，使得盐酸可以被回收，并且金属氧化物(通常是氧化铁)可以容易地从金属氯化物(通常是氯化铁)溶液中分离，使得可以竞争性地实现相对低体积的废金属氯化物溶液的处理，使用相对较少的能量并且以环境友好方式该方法是有效可行的，并且回收的盐酸以待使用的适当浓度提供，例如，用于再次洗涤、浸出和蚀刻。

本发明的目的通过用于使用批处理来处理废金属氯化物溶液的方法而实现，其涉及反应器容器的不同操作模式，废金属氯化物溶液包含至少一种可氧化组分，该方法包括以下步骤：