CN102951782A - 一种吸收废酸泥中残余盐酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸收废酸泥中残余盐酸的方法，在一带有排烟系统的密闭装置中焙烧废酸泥，焙烧温度在400℃到900℃之间；焙烧时间为1～2小时，使废酸泥中的残余盐酸和水分快速形成蒸汽；HCl气体和水蒸汽通过排烟系统进入若干个通过pH值检测器互相连通的吸收器，与过量的工业用生石灰发生吸收反应，在吸收过程中，若任何一个pH值检测器中的指示剂发生变化则需更换该pH值检测器前的吸收器中的工业生石灰，若焙烧结束后最后一个pH值检测器中的石蕊指示剂没有变红则焙烧废酸泥产生的残余盐酸全部被吸收，蒸汽中不含有HCl可以排入到空气中。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工业中再生酸系统产生废酸泥的无害化改质技术，具体涉及一种吸收废酸泥中残余盐酸的方法。
背景技术
目前国内冷轧厂生产线均存在鲁斯纳法再生盐酸机组产生的废酸泥排放问题，排放量每年每条线约1万吨。由于废酸泥成分复杂是公认的最难处理的工业废渣之一。到目前为止，国内各钢厂都采用简单填埋的方式处理。由于土地资源越来越少，可用于填埋的场地即将满足不了废酸泥处理的需要，这一问题必将成为阻碍冷轧厂可持续发展的瓶颈。因此，减少废酸泥排放量和废酸泥的综合利用是当前及今后一段时间钢铁企业迫切需要解决的问题之一。
废酸泥是冷轧厂的酸洗废液经过絮凝沉淀，再由挤压机挤压所得饼状产物。废酸泥主要成分为氯化铁和氢氧化铁，其他成分含量较少，还含有一定量的残余盐酸。盐酸从废酸泥中挥发出来，有刺激性气味，有毒。由于盐酸的存在导致废酸泥很难被有效利用。
目前，国内钢厂都采取普通填埋的方式处理废酸泥，靠加新水和雨水来稀释残余盐酸。由于盐酸的挥发特性，该方法对环境存在很大的污染，一方面挥发出的盐酸对填埋场周围的人群身体健康有很大的影响，对周围的环境也会形成污染，填埋后的土地将长时间处于酸性状态，不能生长植物，另一方面填埋处理周期也较长，导致需要大量的新土地来处理更多的废酸泥，这不是一条可持续发展的道路。
因此，如何实现废酸泥的无害化处理，缩短废酸泥的处理周期，降低废酸泥的处理难度，成为了废酸泥综合利用的关键。
专利“CN00110593.0”和“CN00110701.1”，主要涉及一种酸渣、碱渣综合治理方法，将酸渣裂解为含二氧化硫气体，使用该气体与碱渣进行中和氧化处理，其特点在于所处理的酸渣为硫酸渣，而硫酸渣没有挥发的特性，且其处理后的最终液相的pH为3～8，显然没有完全的将酸处理。
专利“CN200910044237.9”，强调直接用硫酸渣制取氧化球团的方法，将硫酸渣经高压辊磨预处理后配加磁铁精矿及有机复合膨润土，混匀后造球、干燥余热、氧化焙烧得氧化球团，其确定在于不能解决处理过程中盐酸挥发的问题对环境造成的污染。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供用于吸收废酸泥中残余盐酸的方法，对废酸泥进行无害化处理。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种吸收废酸泥中残余盐酸的方法，其特征在于：在一带有排烟系统的密闭装置中焙烧废酸泥，焙烧温度在400℃到900℃之间；焙烧时间为1～2小时，使废酸泥中的残余盐酸和水分快速形成蒸汽；HCl气体和水蒸汽通过排烟系统进入若干个通过pH值检测器互相连通的吸收器，与过量的工业用生石灰发生吸收反应，在吸收过程中，若任何一个pH值检测器中的指示剂发生变化则需更换该pH值检测器前的吸收器中的工业生石灰，若焙烧结束后最后一个pH值检测器中的石蕊指示剂没有变红则焙烧废酸泥产生的残余盐酸全部被吸收，蒸汽中不含有HCl可以排入到空气中，焙烧后的废酸泥中不再含有HCl，实现无害化处理。
工业用生石灰CaO质量含量大于等于80％；
反应方程式：CaO(s)+2HCl(g)＝CaCl2(s)+H2O(l)；
排烟系统与吸收器之间带有总控制阀，其作用在于某个或多个吸收器中的工业用生石灰失效时，关闭总控制阀，更换新石灰，防止盐酸和水蒸汽进入空气中造成污染。
石蕊指示剂是一种遇酸性物质变红的酸碱指示剂，当检测器中的石蕊指示剂变红时则说明排出气体的pH值小于7，气体中含有HCl，当检测器中的石蕊指示剂没有变色则说明排出气体的pH值不小于7，气体中不含有HCl，当焙烧结束时若最后一个检测器内的石蕊指示剂没有变红，则证明通过最后一个吸收器的气体中不含有HCl，焙烧后的废酸泥中也不含盐酸。
废酸泥中HCl含量和需用工业生石灰的估算：
将定量废酸泥放入设置成105℃的电热干燥箱中烘干，注意干燥箱中排出的气味变化，刚开始的时候没有气味，干燥箱排出的气体主要是水蒸汽，到1小时后，开始出现比较刺激的气味，这时干燥箱排除的气体中含有HCl，将废酸泥试样称重后再放入马弗炉焙烧，直至没有气体排出，再将废酸泥试样称重，用第二次与第一次称重的差值除废酸泥初始重量即可得到废酸泥中HCl含量的估算值。根据HCl含量的估算值通过上述反应方程式即可估算出工业生石灰的理论使用量，再乘以过剩系数得到实际工业生石灰使用量，过剩系数K值为1～12。
本发明的废酸泥无害化处理工艺，将钢铁工业内认为最难处理的废酸泥中的残余盐酸用工业生石灰(CaO质量含量大于等于80％)吸收后，实现废酸泥的无害化处理。焙烧后的废酸泥不再含有盐酸，主要成分为三氧化二铁，含量在75％～99％，含有丰富的可再利用的铁资源废酸泥中氯离子含量在0.5％以下；吸收HCl之后的工业生石灰(CaO质量含量大于等于80％)主要成分为氯化钙，可作为制备氯化钙的原料。
附图说明
图1为本发明吸收废酸泥中残余盐酸的工艺流程图；
其中，1是密闭装置，2是排烟系统，3总控制阀，4是吸收器，5是PH值检测器，6是废酸泥。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明：
废酸泥6试样放入带有排烟系统2的密闭装置1中焙烧，密闭装置1后面是4个连通PH值检测器的吸收器4，根据吸收器4和PH值检测器5的先后顺序定为吸收器①、吸收器②、吸收器③和吸收器④，PH值检测器①、PH值检测器②、PH值检测器③和PH值检测器④，PH值检测器④直接连通大气。在排烟系统2与吸收器4之间设有总控制阀3，其作用在于某个或多个吸收器4中的工业用生石灰失效时，关闭总控制阀3，更换新石灰，防止HCl气体和水蒸汽进入空气中造成污染。
实施例1
取废酸泥6试样100g，在密闭装置1中400℃下焙烧，焙烧时间2小时，焙烧后的蒸汽经过吸收器①与20g工业生石灰(CaO质量含量80％)发生吸收反应，直至焙烧结束后PH值检测器①中的石蕊指示剂都没有变红色，可判断HCl已被完全吸收，将焙烧后的废酸泥6试样送去检验，其Cl-小于0.5％。
实施例2
取废酸泥6试样500g，在密闭装置1中600℃下焙烧，焙烧时间2小时，焙烧后的蒸汽经过4个吸收器4与80g工业生石灰(CaO质量含量90％)发生吸收反应，在焙烧到30分钟时，PH值检测器①，②，③中的石蕊指示剂都变红色，可判断吸收器①，②，③中的工业生石灰(CaO质量含量90％)已经失效，关闭总控制阀3，迅速更换吸收器①，②，③中的工业生石灰(CaO质量含量90％)后，再开启总控制阀3，直至焙烧结束后，PH值检测器1中的石蕊指示剂都没有变红色，可判断HCl已被完全吸收，将焙烧后的废酸泥试样送去检验，其Cl-小于0.5％。
实施例3
取废酸泥6试样500g，在密闭装置1中900℃下焙烧，焙烧时间1小时，焙烧后的蒸汽经过4个吸收器4与200g工业生石灰(CaO质量含量95％)发生吸收反应，直至焙烧结束后检测器②中的石蕊指示剂都没有变红色，可判断HCl已被完全吸收，将焙烧后的废酸泥试样送去检验，其Cl-小于0.5％。
表1是根据3个实施例的条件焙烧后的废酸泥的化学成分。
表1焙烧后的废酸泥的化学成分Wt％
| 实施例 | Al2O3 | Cl- | FeO | Fe2O3 | MgO | P2O5 | SiO2 | TFe |
| 1 | 3.70 | 0.20 | 0.27 | 79.93 | 0.17 | 2.52 | 2.08 | 56.85 |
| 2 | 0.84 | ＜0.1 | 0.27 | 96.63 | ＜0.1 | 0.21 | 0.95 | 67.80 |
| 3 | 0.75 | ＜0.1 | 0.18 | 97.53 | ＜0.1 | 0.17 | 0.70 | 68.36 |
从表1中可以看出3个实施例中的Cl-含量都小于0.5％，实施例1的Fe2O3含量为79.93，实施例2和3的Fe2O3含量大于96％；从而证明废酸泥中的盐酸在焙烧后被脱出，实现无害化处理，得到含铁丰富Fe2O3的可再利用的铁资源。
Claims (3)
1.一种吸收废酸泥中残余盐酸的方法，其特征在于：在一带有排烟系统(2)的密闭装置(1)中焙烧废酸泥(6)，焙烧温度在400℃到900℃之间；焙烧时间为1～2小时，使废酸泥(6)中的残余盐酸和水分快速形成蒸汽；HCl气体和水蒸汽通过排烟系统(2)进入若干个通过pH值检测器(5)互相连通的吸收器(4)，与过量的工业用生石灰发生吸收反应，在吸收过程中，若任何一个pH值检测器(5)中的指示剂发生变化则需更换该pH值检测器(5)前的吸收器(4)中的工业生石灰，若焙烧结束后最后一个pH值检测器中的石蕊指示剂没有变红则焙烧废酸泥(6)产生的残余盐酸全部被吸收，蒸汽中不含有HCl可以排入到空气中。
2.根据权利要求1所述吸收废酸泥中残余盐酸的方法，其特征在于：所述的工业用生石灰CaO质量含量大于等于80％。
3.根据权利要求1所述吸收废酸泥中残余盐酸的方法，其特征在于：所述的排烟系统(2)与吸收器(4)之间带有总控制阀(3)。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130306 |