[发明专利]一种钢铁行业含铁混酸废液的回收处理方法

说明书

本发明公开一种钢铁行业含铁混酸废液的回收处理方法，首先将混酸废液沉淀过滤；然后进行过量硫酸置换、冷却结晶和晶液分离，得到的十二水硫酸铁粗盐和混酸滤液；再将混酸滤液进行减压蒸馏，蒸馏液回收利用，残液冷却结晶；最后将残液结晶转移至压滤机，用压滤机压滤分离得到十二水硫酸铁粗盐和高浓度的硫酸，高浓度的硫酸回收利用。本发明采用低成本的硫酸置换出高价值的硝酸和氢氟酸，成本低，采用减压蒸馏工艺，使设备运行温度低于75℃,设备使用寿命长，运作安全可靠。运用本发明方法处理钢铁行业酸洗废液，可对高浓度的含铁混酸废液进行减压蒸馏，工艺简单，处理后的废酸全部回用，不需要用碱中和，没有废水外排，环境污染小。

技术领域

本发明涉及废液资源化处理技术领域，尤其涉及一种钢铁行业含铁混酸废液的回收处理方法。

背景技术

我国是一个不锈钢生产大国，各种类型的不锈钢生产量巨大。在生产AISI200系列和AISI300系列不锈钢带时需要经过退火和酸洗工序，利用各种强酸去除不锈钢表面的氧化皮。不锈钢酸洗工序会用到硫酸、硝酸、氢氟酸。一般会将硝酸和氢氟酸共同按比例放到一个酸洗槽中，用来去除不锈钢表面的氧化皮，并称之为混酸槽(硝酸和氢氟酸混合)。在实际生产过程中，当硝酸与氢氟酸使用一段时间后，由于混酸槽中三价铁离子浓度上升，此时尽管混酸槽中酸浓度较高，但此时的酸已经不能将不锈钢表面的氧化物(主要是三氧化二铁)和铁单质洗下来，主要原因是酸槽中三价铁离子浓度太高，抑制了除锈反应向正方向进行，此时如果将废酸中的三价铁离子浓度降下来，除锈反应可以继续向正方向进行，酸槽中的酸仍然可以继续使用。

为了将使用过的混酸中的三价铁离子浓度降下来并重新使用，多年来出现了多种方法。有安德里茨公司的喷雾焙烧法、离子膜法、树脂交换法、减压蒸馏法等各种各样的方法。喷雾焙烧法为全酸回收工艺，投资巨大，一般的中小企业难以承受，只有一些大型企业采用。离子膜法存在离子膜容易堵塞，离子膜更换频繁费用高的问题。树脂交换法存在残液仍需碱液中和处理且废液没有减量问题。

现有减压蒸馏法，图2所示的工艺，只适合处理三价铁离子浓度很低的废酸，但实际生产混酸槽中放出的废酸，如果强行将这种废混酸去减压蒸馏，则会由于三价铁离子浓度过高，部分三价铁离子在温度和硝酸存在的条件下会生成部分聚合硫酸铁，蒸发釜中沸点温度升高，只能蒸发极少量的水份和极少量的硝酸、氢氟酸出来，而且残液会变得非常粘稠，流动性非常差。如果蒸馏的时间再稍长一点则会造成残液堵塞加热器，需要停机清理。由于混酸槽中放出的混酸废液中的三价铁离子浓度较高，现有的减压蒸馏工艺技术已经不能处理这种混酸了。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种钢铁行业含铁混酸废液的回收处理方法，可对高浓度的含三价铁离子混酸废液进行减压蒸馏，该方法回收效率高，工艺简单，安全可靠，处理后的废酸全部回用，不需要用碱中和，也不需要废水外排，环境污染小。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种钢铁行业含铁混酸废液的回收处理方法，包括以下步骤：

(1)沉淀过滤

将混酸槽排出的含三价铁离子混酸废液经过沉降、过滤，得到混酸清液；

(2)过量硫酸置换，冷却结晶

将步骤(1)得到的混酸清液引入冷却结晶罐进行搅拌和冷却，在搅拌和冷却的同时向冷却结晶罐中加入浓硫酸，得到混酸液，继续冷却搅拌，十二水硫酸铁结晶析出；

(3)晶液分离

将步骤(2)得到含有十二水硫酸铁晶体的混酸液转移至压滤机，将十二水硫酸铁晶体与混酸液压滤分离，得到的十二水硫酸铁粗盐和混酸滤液；

(4)减压蒸馏

将步骤(3)得到的混酸滤液转入蒸馏釜，进行减压蒸馏至三价铁离子浓度达到75g/L，停止减压蒸馏，蒸馏液经冷凝得到混酸蒸馏液，蒸馏釜中的残液经冷却结晶；

(5)压滤机压滤