[发明专利]盐酸酸洗废液制备氧化铁和硫酸铵的方法

说明书

本发明涉及一种盐酸酸洗废液制备氧化铁和硫酸铵的方法，是以盐酸溶液为酸洗液将钢铁元件进行酸洗处理以清除表面氧化物过程中得到的含铁盐酸酸洗废液为原料，所述方法步骤如下：(1)固‑液分离；(2)预热升温；(3)混合置换；(4)闪蒸蒸发；(5)蒸发结晶；(6)固‑液分离；(7)混合溶解；(8)调节pH值；(9)吸附除杂；(10)固‑液分离；(11)中和氧化；(12)固‑液分离：液相物料进一步制备硫酸铵产品，固相物料进一步制备氧化铁产品；且在进一步制备硫酸铵产品时可制备出硫酸铵副产品。本发明工艺合理，方法简单，环保节能，制备成本低，产品质量好，有价成分利用率高。

技术领域

本发明涉及一种盐酸酸洗废液制备氧化铁和硫酸铵的方法，是以盐酸溶液为酸洗液将钢铁元件进行酸洗处理以清除表面氧化物过程中得到的含铁盐酸酸洗废液为原料，进行资源化综合利用制备氧化铁和硫酸铵的方法，属于环境化工领域。

背景技术

氧化铁为六方晶系，分子式为α-Fe₂O₃，具有无毒、耐碱、耐热等特点，分解温度1560℃，呈淡红棕色，在强列灼烧时变成灰黑色，但将其磨成粉末状又变成红色。氧化铁广泛应用于建材、油漆、涂料、造纸、橡胶、陶瓷、玻璃和油墨等行业。制备氧化铁的方法有干法和湿法两种。干法又称绿矾法，是将绿矾在回转窑、隧道窑等设备内脱水，氧化煅烧去除SO₄^2-，生成氧化铁。干法制备氧化铁的煅烧过程中会产生大量粉尘，对环境污染较大；另外，干法制备的氧化铁产品质量较差。湿法亦称沉淀法，以绿矾或三氯化铁作原料，加碱进行中和，利用晶种结晶、氧化、沉淀得到Fe(OH)₃，焙烧得到氧化铁。湿法制备氧化铁过程中无SO₂废气污染，产品质量高。

硫酸铵，俗称肥田粉，为硫酸与氨反应生成的盐，为无色斜方晶体，易溶于水。硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物，还可用于纺织、皮革、医药等方面。

钢铁元件在表面热镀锌前要经过盐酸酸洗过程以清除金属表面的氧化物，盐酸酸洗废液是为了清除金属钢铁元件表面氧化物而产生的含铁盐酸酸洗废液。盐酸酸洗废液中含有120Kg/m³～180Kg/m³氯化亚铁、30Kg/m³～50Kg/m³盐酸、1Kg/m³～2Kg/m³的酸洗添加剂，钢铁盐酸酸洗的废水中含有杂质离子和酸洗过程中的使用的除锈剂、缓蚀剂、抑雾剂有机添加剂。盐酸盐酸洗废液呈强盐酸性，如果直接排放必然导致资源的浪费和环境的污染，一方面使盐酸酸洗废液中的有价成分无法得到充分的利用，造成大量的资源浪费，加大了生产费用，另一方面造成严重环境污染；而如果单独进行无害化处理又会大大增加处理成本，高昂的处理成本和极低的性价比使单独进行无害化处理很难在实际中得到应用。因此对盐酸酸洗废液的处理一直是一个难以解决的问题，开发盐酸酸洗废液的综合利用及处理方法是解决这一问题的新途径。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供工艺合理、制备方法简单、环保节能、制备成本低、制备产品质量好、有价成分利用率高的一种资源化综合利用和处理钢铁盐酸酸洗废液制备氧化铁和硫酸铵的方法。

实现上述目的技术方案是：一种盐酸酸洗废液制备氧化铁和硫酸铵的方法，是以盐酸溶液为酸洗液将钢铁元件进行酸洗处理以清除表面氧化物过程中得到的含铁盐酸酸洗废液为原料，进行资源化综合利用制备氧化铁和硫酸铵的方法，所述方法步骤如下：

(1)固-液分离：在固-液分离设备中，将盐酸酸洗液进行固-液分离，经固-液分离得到的液相物料进入下一步，固相物料为废渣去进一步处理；

(2)预热升温：将上一步得到的液相物料进入间接换热器中进行换热操作，对液相物料加热升温；

(3)混合置换：在混合置换设备中将上一步得到的物料和硫酸混合，盐酸酸洗废液中的氯化亚铁与硫酸混合发生置换反应生成硫酸亚铁和盐酸，反应后的物料进入下一步；