[发明专利]一种含铁、含硝酸废液的回收再利用方法

说明书

本发明涉及一种含铁、含硝酸废液的回收再利用方法；包括以下步骤：将含铁、含硝酸废液与另一种碳钢酸洗过程产生的含二价铁废酸混合，产生一氧化氮气体和去除硝酸根后的母液，其中一氧化氮气体经氯化亚铁溶液吸收后，通入氧气可得到水处理剂氯化铁，去除硝酸根后的母液主要成分为三氯化铁，经蒸发浓缩后可以作为工业氯化铁出售。本发明只需要少量的化学试剂，无二次污染，同时以废治废，具有良好的环境效益和经济效益。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种含铁、含硝酸废液的回收再利用方法。

背景技术

水处理剂氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁等是由含铁原料生产所得，一种工艺是以氯化亚铁、硫酸亚铁等为原料直接氧化，另一种工艺是以铁系氧化物如氧化铁加入盐酸反应得到铁盐溶液后再氧化，另外由于安全原因，直接以单质铁加入盐酸再氧化的工艺一般不太常用，因此，氧化反应为水处理剂生产中非常重要的工艺过程，研究各种氧化方式的反应机理、生产效率和成本优化是行业中重要的研究课题。目前常用的氧化方式有直接氧化法和催化氧化法，直接氧化法利用NaClO₃、H₂O₂等作为氧化剂将亚铁直接氧化，催化氧化法则以NaNO₂、HNO₃等为催化剂，以氧气为氧化剂进行氧化，直接氧化法反应快速、操作简单，设备要求低，可以随时随地进行应用，但受氧化剂的成本限制，只能用于小规模生产或二价铁少量时的氧化，催化氧化法使用氧气为原料，成本低廉，采用连续法生产可以达到良好的生产效率，因此得到大规模应用，为目前大多数工厂采用的氧化方式。氧气是一种较强的氧化剂(O²+4H⁺+4e^-＝2H₂O，E＝1.229V)，在空气中就能缓慢地将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，但在酸性溶液中氧气氧化二价铁的速度非常缓慢，例如向含氯化亚铁50％、硫酸10％的水溶液鼓入氧气，经7h反应后，二价铁离子仍然没有完全氧化为三价铁离子。为加快氧气氧化的速度，加入碱金属亚硝酸盐可以加快反应速度，例如很多厂家在生产过程中加入亚硝酸钠，就可以大幅提高生产效率，达到理想的工业化产能。

含铁、含硝酸废液含有一定浓度的硝酸根，加上酸洗过程会溶解钢铁表面的Fe和其它金属，因此废液成分复杂，处理难度大，另外，由于废液存在H⁺和NO₃^-，在储存和运输过程中遇到还原性物质，会发生反应产生氮氧化物，从而造成“冒黄烟”事故，对大气环境和群众健康造成非常严重的影响。因此，如何妥善、高效地处置含铁、含硝酸废液成为整个行业中急需解决的首要问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种含铁、含硝酸废液的回收再利用方法，该方法只需要少量的化学试剂，无二次污染，同时以废治废，具有良好的环境效益和经济效益。

一种含铁、含硝酸废液的回收再利用方法，包括如下步骤：

将含铁、含硝酸废液加入密闭反应釜中，搅拌，加热，保持温度在70℃或以上；

通过进料管逐步加入含二价铁的废酸，观察反应釜的压力变化，当压力开始升高时，打开尾气出口阀门；

开启尾气吸收循环系统，使尾气塔内的氯化亚铁溶液与尾气充分接触；

反应一段时间后，观察反应釜内的压力变化，当压力开始降低时，关闭进料管阀门，当压力停止变化时，关闭尾气出口阀门；

打开反应釜的出料管道阀门，将釜内物料输送至蒸发系统，浓缩至FeCl₃质量百分比浓度≥38.0％；