[实用新型]用于废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环装置

说明书

本实用新型涉及一种用于废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环装置。包括夹套反应釜、耐腐蚀泵和换热器；夹套反应釜与换热器通过耐腐蚀泵连接起来，其作用是保证本装置中的夹套反应釜与换热器组成一个闭路系统，进而使得反应液在夹套反应釜和换热器之间循环起来。夹套反应釜通过反应液出口管与耐腐蚀泵连接；耐腐蚀泵通过换热器反应液入口管与换热器连接；通过换热器反应液出口管与反应液入口管的连接，换热器与夹套反应釜进行了连接。将夹套反应釜内的高温反应液引入到换热器内，从而保证了废酸液与氧化剂反应所释放的热量能够被及时的被换热器移走；实现了废酸液制铁过程中反应液的温度恒定。

技术领域

本实用新型属于纳米级四氧化三铁制备技术领域，特别涉及一种用于废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环装置。

背景技术

钢材在加工处理前通常需消耗大量盐酸对其进行酸洗，以去除表面的氧化铁皮。随着酸洗的进行，产生大量的含盐酸和二价铁离子的废酸液。例如，一个中型轧钢厂每天排出的废酸液多达数十吨乃至上百吨，其典型组成为盐酸含量5-15％，二价铁离子含量80-150g/L。废酸液对环境污染和生态安全隐患巨大，已被我国视为危险废物之一列入《国家危险废物名录》。因此，如何安全处理并充分回收废酸液中具有潜在价值的物质成分，成为当前环保领域的热点之一。

专利“钢铁酸洗废水制备纳米级四氧化三铁的方法”(专利号：ZL201510198719.5)提出利用钢铁酸洗废液中的二价铁离子，通过氧化和沉淀等过程制备纳米级四氧化三铁的方法。该专利中，废酸液首先通过加热至30～50℃的某一稳定值，然后连续的加入氧化剂，将废酸液中部分的二价铁离子氧化而得到纳米级四氧化三铁制备所需要的三价铁离子。然而，氧化剂与二价铁离子的反应过程中会放出大量的热，必然会引起废酸液与氧化剂组成的反应液的温度急剧升高。因此，如何使废酸液既能获得热量从而提升其温度到某一值，又能将二价铁离子氧化过程中释放的热量及时移走，即如何保证反应器内的反应液温度始终恒定在某一值，是钢铁酸洗废水制备纳米级四氧化三铁过程中能否实现氧化剂的连续加入，从而连续进行生产的关键。

发明内容

本实用新型的目的在于克服当前利用废酸液制铁过程中，氧化剂与废酸液反应放出的热量无法及时移走的缺陷，提供一种工艺简单、成本低廉的废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环装置及方法。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环装置：包括夹套反应釜5、耐腐蚀泵8和换热器11；夹套反应釜5与换热器11通过耐腐蚀泵8连接起来，其作用是保证本装置中的夹套反应釜5与换热器11组成一个闭路系统，进而使得反应液在夹套反应釜5和换热器11之间循环起来。

详细说明本实用新型的废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环装置：夹套反应釜5通过反应液出口管6与耐腐蚀泵8连接；耐腐蚀泵8通过换热器反应液入口管9与换热器11连接；通过换热器反应液出口管12与反应液入口管7的连接，换热器11与夹套反应釜5进行了连接；如此所述，组成了本实用新型的废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环装置。

本实用新型的一种废酸液制铁过程中反应液的温度恒定内循环方法，夹套反应釜5内加入废酸液；热介质通过热介质入口管4进入夹套3内，并由热介质出口管2流出；夹套反应釜5内的废酸液，在搅拌桨1的作用下与夹套3内的热介质发生热交换，升温至某一温度值；当向废酸液中连续不断的加入氧化剂时，二者组成的反应液由于反应放出大量的热而造成其温度急剧升高，高温反应液由反应液出口管6通过耐腐蚀泵8，被泵至换热器11的换热器反应液入口管9而进入换热器11；冷介质由冷介质入口管10进入换热器11，并由冷介质出口管13流出；高温反应液在换热器11的作用下，热量被冷介质移走；降温后的反应液由换热器反应液出口管12流出，再通过反应液入口管7流入夹套反应釜5内，完成了反应液在夹套反应釜5和换热器11之间的内循环。

优选加入氧化剂的时间为25～30分钟之内全部加入到废酸液中。