[发明专利]一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法

说明书

本发明公开了一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法，属于废酸治理技术领域。它包括以下步骤：(1)对废盐酸进行分析筛选；(2)将步骤(1)中分析筛选得到的废盐酸，转移至蓄酸池，添加铁屑并不断搅拌，随后进行静置沉淀；(3)将步骤(2)中静置沉淀后的废盐酸进行除杂处理，并将蓄酸池上层的废盐酸进行过滤处理，同时将蓄酸池中下层的废盐酸转移至减压蒸发器中，获取盐酸浓缩液；(4)回收步骤(3)中过滤处理的滤渣，将滤渣投入步骤(3)中的盐酸浓缩液进行反应，反应后进行蒸发结晶处理，得到氯化亚铁结晶；(5)将步骤(4)得到的氯化亚铁结晶加水溶解，即得液体氯化亚铁。它可以有效提高废盐酸的综合回收利用，降低环境污染。

技术领域

本发明属于废酸治理技术领域，具体地说，涉及一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法。

背景技术

盐酸是一种重要的无机化工产品，广泛用于染料、有机合成、食品加工、印染漂洗、皮革、冶金、钢铁等行业。一条年产45万t冷轧钢板的酸洗机组，每年需要用盐酸2万吨左右，产生的含盐酸废液(约5％盐酸，10％～12％氯化亚铁)将近2万t/a。在化工生产中，每年产生的含盐酸废水则无法统计。这些废酸液若直接排放，不仅会造成严重的环境污染，还会降低企业的经济效益。为了搞好废水、废酸液的治理，保护环境，节约及合理利用资源，国内外学者长期以来对废酸液进行了大量的研究和探索，提出了不同类型废酸液的处理和酸再生回收方法及技术，取得了较好的应用效果。金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用盐酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废盐酸，废盐酸的成分主要是：游离酸、氯化亚铁和酸不溶物。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材材质、规格不同而异，一般含氯化亚铁：5-20％，游离酸：1-15％，酸不溶物：1-5％，其余为水。目前处理这些废盐酸的方法主要有酸碱中和法、高温蒸发结晶法、喷雾焙烧法等等。酸碱中和法：采用大量石灰或者氢氧化钠与盐酸反应，与氯化亚铁反应，直至达到排放标准后直接排放，该方法不仅消耗大量石灰或者氢氧化钠，经济成本高，排放后废液中因三价铁离子的存在导致水体变成棕色，严重影响生态环境，因此，中和法仅适用于少量低浓度的废盐酸。高温蒸发结晶法：在负压条件下把废盐酸加热蒸发，把其中大量的水和酸蒸发出来，经过冷却得到稀盐酸得到的浓缩液中，含有大量的氯化亚铁和浓度约为22％的盐酸(HCl与水的共沸物)，通过冷却使浓缩液中的氯化亚铁结晶，再利用过滤方法进行固液分离，得到浓盐酸(残留有氯化亚铁)和氯化亚铁结晶产品。虽然该方法操作简单，回收率高，但在处理过程中对设备防腐要求较高，且对热源要求高，当蒸发不完全而使冷却结晶釜中液体含量过多时，离心机很难正常工作。喷雾焙烧法：利用FeCl₂在高温、有充足水蒸气和适量空气的条件下能定量水解的特性，在焙烧炉中直接将FeCl₂转化为盐酸和Fe₂O₃，反应生成的和从酸里蒸发出来的HCl气体被水吸收得到质量分数为18％左右的再生盐酸。Fe₂O₃进入反应炉底部，通过输送管道进入铁粉料仓。该法即可回收资源，又解决了废酸的环保问题，属于国家鼓励的治理技术。投资大，维护运行费用高，仅适用于大中型钢材加工企业，制约中小企业使用。喷雾焙烧法反应温度高，盐酸再生率达99％以上，回收的盐酸质量分数约18％，无二次污染；同时，产生的副产品高纯氧化铁经处理后可作为磁性材料的主要原料，能获得可观的经济效益。但该法投资大，占地面积大，运行成本高，消耗大量冷却水、电、燃料(天然气、液化气等)。