[发明专利]电化学合成铁氧体资源化处理钢铁酸洗废液的方法

说明书

本发明涉及电化学合成铁氧体资源化处理钢铁酸洗废液的方法，首先向钢铁酸洗废液中加入碱溶液从而调节pH值，插入电极进行恒温电解反应；最后将反应结束后的混合溶液静置，所得的沉淀物可以通过高效磁分离进行洗涤，将离心后的沉淀置于真空干燥箱中烘干。本发明采用电化学方法原位合成铁氧体，在电解过程中，将钢铁酸洗废液中部分二价铁离子氧化成三价铁离子，从而进一步在碱性条件下形成稳定的铁氧体，从而实现钢铁酸洗废液中铁离子的资源回收，并且合成了高附加值的铁氧体。该方法解决了钢铁酸洗废液的污染问题，也避免了采用传统中和沉淀法所产生的泥渣处理困难、资源浪费等问题，并且本方法步骤简单操作方便。

技术领域

本发明属于环保技术领域，尤其是涉及一种电化学合成铁氧体资源化处理钢铁酸洗废液的方法。

背景技术

钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业，但由于它生产过程中的产生的酸洗废液具有高污染性，若不加以处理持续排出会严重威胁环境安全和人类健康，因此探究合适的酸洗废液的资源化处理方法意义重大。

酸洗废液主要分为两种，一种是硫酸废液，另一种是盐酸废液。在钢铁酸洗废液中包含金属离子、自由阴离子等，其中金属离子有Ni²⁺、Cd²⁺、Cr³⁺、 Zn²⁺、Mn²⁺等。目前，常用的处理钢铁酸洗废液的技术有：中和法、高温焙烧法、结晶法、离子交换法、膜处理法等。中和法使用大量碱且产生大量泥渣，造成二次污染；高温焙烧法由于前期投资高、设备要求和工艺控制严格等限制了其在中小型钢材企业的应用；结晶法处理后的废酸液中不仅残留铁离子浓度远远大于10mg/L的排放标准而且其酸度仍很高，是无法直接排放的；离子交换法会产生树脂污染等问题。由此可见，传统的处理钢铁酸洗废液具有一定的局限性，仍需进一步研究更具经济有效的处理方法。

铁氧体法需要溶液中二价铁和三价铁比例达到一定值，去除重金属的同时可以生成高附加值的四氧化三铁。但是钢铁酸洗废液中多为二价铁，二价铁转化为三价铁时需要氧化，而使用过多氧化剂会造成二次污染。

中国专利CN106373627B公开了一种电化学合成铁氧体处理核电厂放射性废液的方法，该专利主要处理的是核电厂放射性废液，核电厂放射性废液中的放射性元素包括⁵⁸Co、⁶⁰Co、⁵⁵Fe、⁵⁹Fe、⁶⁵Zn、⁵¹Cr或⁵⁴Mn中的一种或多种，但是由于其处理的对象不同，主要处理放射性元素，需要额外添加支持电解质才能够完成处理，工艺更加复杂，并不能简单地将其转用到钢铁酸洗废液的处理中。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电化学合成铁氧体资源化处理钢铁酸洗废液的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

电化学合成铁氧体资源化处理钢铁酸洗废液的方法，包括：

(1)对钢铁酸洗废液搅拌均匀；

(2)向步骤(1)搅拌均匀后的溶液中加入碱溶液，调节溶液的pH值，平行插入电极并进行恒温电解反应；

(3)将步骤(2)恒温电解后所得溶液进行固液分离，将所得沉淀置于真空干燥箱烘干，完成对钢铁酸洗废液中的铁离子的资源回收。

所述钢铁酸洗废液为硫酸废液、盐酸废液或硫酸盐酸混合废液。

所述钢铁酸洗废液中总铁离子浓度为1～200g/L。

所述钢铁酸洗废液中还包括Ni²⁺、Cd²⁺、Cr³⁺、Zn²⁺或Mn²⁺中的一种或多种。