[发明专利]一种磺化法钢制品盐酸酸洗废液资源化处理工艺及装置

说明书

本发明公开了一种磺化法钢制品盐酸酸洗废液资源化处理工艺及装置，属于盐酸酸洗废液处理领域。本发明的一种磺化法钢制品盐酸酸洗废液资源化处理工艺及装置，其磺化法钢制品盐酸酸洗废液资源化处理的工艺为循环处理过程，依次经过多效蒸发结晶、氯化亚铁粗品除杂、磺化反应制取硫酸亚铁、硫酸亚铁重结晶和氯化氢气体吸收制酸工序得到高纯度的盐酸和七水硫酸亚铁，得到的七水硫酸亚铁可以作为化工产品或者水处理剂出售，回收的盐酸可以全部直接返回生产车间使用。经济效益和环保效益明显，具有工艺方法简单、实施方便、易于维护管理、投入成本低等优点。

技术领域

本发明涉及一种盐酸酸洗废液回收处理方法，更具体地说，涉及一种磺化法钢制品盐酸酸洗废液资源化处理工艺及装置。

背景技术

在钢铁工业和电镀行业中，除不锈钢采用硝酸、氢氟酸以及硫酸等混合酸进行清洗外，金属镀件以及普通钢目前主要采用盐酸取代硫酸清洗法，清洗原理如下：Fe₂O₃+Fe+6HCl→3FeCl₂+3H₂O；这是因为在相同的温度和浓度下，盐酸对铁的腐蚀速度要远远的大于硫酸，且盐酸的除锈效率高、铁损低、蒸汽用量少、废液量少、在配置时又比硫酸经济、安全。

不论是钢铁工业或是电镀行业排放的盐酸酸洗废液，都具有铁离子浓度高、酸浓度高、腐蚀性高、环境污染高等特点，目前均已经被各国作为危险废物进行管理。美国将其列入《资源保护与再生法案》，我国将其也列入《国家危险废物名录》。盐酸酸洗废液违法外排引起的主要危害表现为：腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物；使庄稼枯死，影响水生作物生长；盐酸酸洗废液渗入土壤，时间长了会造成土质钙化，破坏土层松散状态，因而影响农作物生长，能毒死鱼类；人畜饮用受此污染的水，可引起肠胃发炎甚至烧伤；其对水体造成的污染、对生物的毒害，乃至最终对人类健康的伤害都是十分巨大的。依据国家环保条例规定，盐酸酸洗废液不允许直接排放。而我国此类盐酸酸洗废液的产出量惊人，偷排现象屡禁不止。

国内外对盐酸酸洗废液的处理方法有多种，需要根据不同盐酸酸洗废液的具体特点，结合涉酸企业自身的情况，选择合适的治理技术。目前常用的盐酸酸洗废液治理技术有:中和沉淀法、直接焙烧法、蒸发法、离子交换树脂法、膜分离法、萃取法、化学转化法等等。

1)、中和沉淀法：酸碱中和处理盐酸酸洗废液是早期我国钢铁和电镀行业处理盐酸酸洗废液最常用的方法，其基本的原理就是利用碱将盐酸酸洗废液中和至pH为6～9，并将盐酸酸洗废液中的大量Fe²⁺沉淀，通过污泥的形式排出。典型的中和试剂包括采用碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰，其中最普遍的是用石灰。采用中和沉淀法处理盐酸酸洗废液后虽然pH值可以达到要求，但是其余各项指标很难达标，而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地，造成二次污染，同时该方法也会浪费了大量的盐酸和铁资源。随着国家对铁盐污泥的严格管理和并入危险固废，此处理方法将来肯定会被淘汰。

2)、直接焙烧法：直接焙烧法是利用焙烧炉的高温燃烧，将盐酸酸洗废液中的氯化氢变成气态，并使亚铁盐在高温下氧化水解，转化为氧化铁和盐酸。是一种最彻底的盐酸酸洗废液处理方法。直接焙烧法的主体设备由焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器和吸收塔等组成。在处理过程中，盐酸酸洗废液的蒸发、游离酸的脱水、亚铁离子的氧化和水解、氧化铁和盐酸的收集和吸收被有机地结合在一个系统内一并完成，因此，直接焙烧法具有处理设备紧凑、处理能力大的优点，而且该法盐酸的再生回收率高，被回收的盐酸可直接返回使用，而回收的氧化铁既可作高品位的冶炼原料，亦可作磁性材料或颜料的生产原料。只是该方法投资大、处理费用高，一般中小型涉酸企业都承担不起。

3)、蒸发法：蒸发结晶法的工作原理是根据盐酸易于挥发的特性，通过加热使其蒸发产生氯化氢和水蒸气的混合气体，并经冷凝成回收盐酸，浓缩液冷却结晶后可得副产品四水氯化亚铁。该工艺技术的主要问题是设备的腐蚀和盐酸酸洗废液浓缩到一定程度后的结晶堵塞。工程应用中常采用负压蒸发浓缩工艺技术以降低物料沸点和减少氯化氢气体外泄，从而延长设备使用寿命并改善操作环境。