[发明专利]钢铁酸洗液中回收盐酸应用

说明书

钢铁工业生产过程中，酸洗是利用盐酸溶液来去除钢铁表面氧化皮和锈钝物，从而使金属表面整洁，改善钢铁表面结构，提高钢材表面质量的一道重要工序。我国每年产生的酸洗废液多达百万立方。酸洗废液的特点是浓度高，废液量大，且含有相当数量的剩余酸，富含亚铁盐，是不该浪费的资源。同时应指出，钢铁酸洗液属于《国家危险废物名录》2016版中编号HW34类中。若处理不当会造成极大地环保压力，且造成极大的资源浪费。因此，加强钢铁酸洗废水资源化处理技术的探究，具有重要的现实意义。本发明专利的特点为：冶金除尘灰(俗称轻灰)加入到酸洗废液中，与盐酸反应生成氯化亚铁，再通氯气成三氯化铁，经水解、分阶段回收含量不低于25％的盐酸，氧化铁可作炼铁原料。

一、技术领域

为了提高钢材表面质量，必须对钢材进行酸洗，以洗除轧制过程中产生在钢材的氧化铁。对普通钢和一般的低合金钢，过去多采用硫酸酸洗。我国从20世纪80年代后期开始，在借鉴工业发达国家先进经验基础上改用盐酸为主的酸洗液。钢材经酸洗后，会产生大量的酸洗废液。此废液列入《国家危险废物名录》2016版中编号HW34类中。此废液属于环境技术领域，研究的学科是环境科学技术，环境工程学及有毒污染物防治工程。

目前，全国每年大约排出此类废液近百万立方，而且随着钢材产量的质量的提高而逐年增加。此废液中除含有相当数量的剩余酸(1L中有100g左右)，还富含亚铁盐(1L中有120g 左右).这种废酸液必须经过回收处理，否则不但污染环境，还会造成资源浪费。

二、背景技术

1.鲁氏法(Ruthner)

又称喷雾焙烧法(Spray Roasting)是早期大、中企业为了处理酸洗钢材作业中产生的废液，回收盐酸和制备氧化铁的一种重要方法。以二氯化物为原料加铁消耗酸，溶液经高温喷雾焙烧，氯化亚铁溶液在高温条件下水解，氧化生成氯化氢和氧化铁，氯化氢以盐酸形式回收。

鲁氏法生产简单、产量大，处理成本低，但所产出盐酸对的设备腐蚀大，设备要求高。

2.溶胶-凝胶法(Sol-Gel Method)

制备氧化铁粉体的主要工艺流程是在往三价铁离子的溶液中加入一定的表面活性剂(如：烷基苯磺酸钠、SOS)及碱，制成氢氧化铁沉淀悬溶液。升温后过滤，并用去离子水洗涤多次，最后干燥制得α-三氧化二铁颗粒。

此法具有原料易得、价格低廉、工艺简单等优点，此得的溶胶稳定性及透收性好，色泽红艳、纯度高，能够制备超细、均匀、球形的理想氧化铁粉体。缺点是有机溶剂易燃、有毒、产品成本较高。

3.水解法

通过控制一定的温度和PH值，是一定浓度的金属盐水解，生成氢氧化物和氧化物。

4.中和沉淀法

中和沉淀法是最常用的酸洗液处理法，即向废水中添加烧碱、石灰等，使金属离子以盐、络合物形式进入污泥中。经脱水、压滤后进行填埋处理。

此法会产生大量的有害污泥，且药剂投入量大，运营成本相对较高，同时浪费了大量的酸和金属资源，目前正逐步淘汰。

参考文献

1.李文婷、余占奎、张春霞、施凤英.工业酸洗废水中和处理工艺的研究，[J].广东科技，2010.19(4),2-3

2.郑坚文.浅读我国钢铁酸洗废液出理现状及趋势，[J].科学与技术.2019.03

三、发明内容

本发明的工艺本意是在现实工艺上，先将铁屑加入中和废酸中的余酸，现改为加入轻灰中和盐酸，从而达到降低生产成本。

按上述工艺设计为：完全不用氧化剂，不添加碱性中和剂物质。通过简单的亚铁通氯气，生成氯化铁，水解，蒸馏回收盐酸和氧化铁。此法是具有生产简单、成本可挖、完全不产生二次污染的新工艺。