CN110980814A - 一种轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废酸处理技术领域，特别涉及一种轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，一种轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，将轧钢机组废酸通过焙烧反应炉进行高温焙烧，控制废酸的Fe2+浓度为110‑150g/L；物料经过旋风分离器进行气固分离；气体相物料进入预浓缩器；混合气体进入吸收塔，吸收塔底部的再生酸回流至文丘里，控制文丘里浓缩酸比重的为1.2‑1.6；混合气体经液滴分离器后进入洗涤塔。通过该方法制备的氧化铁的比表面积大，粒度细、活性好、纯度高。
Description
技术领域
本发明属于废酸处理技术领域，特别涉及一种轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法。
背景技术
轧钢酸洗线的废酸中含有来源于带钢氧化铁皮的以FeCl2形式溶解的铁以及一些游离酸。通过酸再生的方法进行不断循环利用，废酸中的氯化亚铁在高温下与水和氧气发生化学反应，生成氧化铁红和氯化氢气体，反应生成的氯化氢气体经吸收塔吸收形成再生酸回到酸洗系统循环利用，而氧化铁作为酸再生的副产品。
焙烧炉内主要发生的化学反应如下：
2FeCl2+1/2O2+2H2O＝Fe2O3+4HCl
盐酸再生主要在焙烧炉内进行，主要的方法采用喷雾焙烧技术。采用该方法生产的氧化铁因在喷雾状态下发生的化学反应，故生成的氧化铁粒度细小、活性较好、纯度高，是生产软磁铁氧体所需的重要原材料。
酸再生所生产的氧化铁红主要用于制作磁性材料，因此氧化铁红的化学纯度、物理性能及其一致性和稳定性对软磁铁氧体的生产质量至关重要，为此在现有的装置上研究氧化铁的工艺技术，使得氧化铁的品质得到进一步的提高，满足GB/T24244-2009标准中的优质品要求，对提高氧化铁的制备技术具有重要的意义，同时将具有重大的经济效益。
按照目前市场上对氧化铁的要求，详细分析氧化铁红中的各项指标，除杂质含量偏高外，普遍存在的问题是氧化铁的比表面积偏低。
发明内容
本发明的目的是提供一种轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，通过该方法制备的氧化铁的比表面积大，粒度细、活性好、纯度高。
本发明的目的由如下技术方案实现。
一种轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，包括如下步骤：
(1)、将轧钢机组废酸通过焙烧反应炉进行高温焙烧，控制废酸的Fe2+浓度为110-150g/L；
优选的，控制废酸的Fe2+浓度为130-140g/L，但是由于废酸铁离子浓度降低，需要向处理酸罐内添加的纯水，会影响总体的废酸处理能力，故处理酸铁离子浓度不宜过低。
(2)、将步骤(1)中的物料经过旋风分离器进行气固分离；
(3)、气体相物料进入预浓缩器，通过预浓缩器循环泵在预浓缩器的顶腔进行喷淋，与焙烧炉炉气喷雾进行热交换；
(4)、步骤(3)中的混合气体进入吸收塔，吸收塔底部的再生酸回流至文丘里，控制文丘里浓缩酸比重的为1.2-1.6。
优选的，所述文丘里浓缩酸比重为1.4-1.45。如果要降低浓缩酸比重，降得越多需要向文丘里里面添加的再生酸越多，会影响总体的废酸处理能力，故浓缩酸比重不宜过低。
(5)混合气体经液滴分离器后进入洗涤塔。
所述步骤(1)中，通过在轧钢机组废酸槽顶部添加纯水来控制Fe2+浓度。
所述步骤(4)中，通过增加吸收塔到文丘里的管道和阀门，控制文丘里浓缩酸比重。
所述管道为增加若干路从吸收塔过来的再生酸管道，并将该再生酸加入至文丘里内部，控制文丘里浓缩酸比重。
本发明的有益效果在于：通过该方法制备的氧化铁的比表面积大，粒度细、活性好、纯度高。
附图说明
图1为实施例1中，铁离子浓度与氧化铁比表面积的关系图。
图2为实施例1中，浓缩酸比重与氧化铁比表面积的关系图。
图3为实施例1中，通过本发明的制备方法，获得的比表面积大于3.0的氧化铁的生产量对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
(1)、在废酸罐顶部增加一路管道，可以向废酸罐内增加纯水，分别控制废酸的Fe2+浓度为110、115、120、125、130、135、140、145及150g/L；将轧钢机组废酸通过焙烧反应炉进行高温焙烧，
(2)、将步骤(1)中的物料经过旋风分离器进行气固分离；
(3)、气体相物料进入预浓缩器，通过预浓缩器循环泵在预浓缩器的顶腔进行喷淋，与焙烧炉炉气喷雾进行热交换；
(4)、步骤(3)中的混合气体进入吸收塔，吸收塔底部的再生酸回流至文丘里，通过改造，增加一路从吸收塔过来的再生酸管道，并将该再生酸加入至文丘里内部，控制文丘里浓缩酸比重为1.4；
(5)混合气体经液滴分离器后进入洗涤塔。
测试结果：对废酸铁离子浓度按照不同数值进行调整，每次调整间隔半小时进行氧化铁取样，共取三组样检测平均比表面积。通过附图1可以发现，废酸铁离子浓度越小则氧化铁比表面积越高，且在铁离子浓度小于130g/l之后，比表面积的变化幅度不大。但是由于降低处理酸铁离子浓度，降得越多需要向处理酸罐内添加的纯水就越多，同样会影响总体的废酸处理能力，故废酸铁离子浓度不宜过低。所以，废酸铁离子浓度控制范围为130-140g/l。
实施例2
(1)、在废酸罐顶部增加一路管道，可以向废酸罐内增加纯水，分别控制废酸的Fe2+浓度为130g/L；将轧钢机组废酸通过焙烧反应炉进行高温焙烧，
(2)、将步骤(1)中的物料经过旋风分离器进行气固分离；
(3)、气体相物料进入预浓缩器，通过预浓缩器循环泵在预浓缩器的顶腔进行喷淋，与焙烧炉炉气喷雾进行热交换；
(4)、步骤(3)中的混合气体进入吸收塔，吸收塔底部的再生酸回流至文丘里，通过改造，增加一路从吸收塔过来的再生酸管道，并将该再生酸加入至文丘里内部，控制文丘里浓缩酸比重分别为1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6；
(5)混合气体经液滴分离器后进入洗涤塔。
测试结果
对文丘里浓缩酸比重按照不同数值进行调整，每次调整间隔半小时进行氧化铁取样，共取三组样检测平均比表面积。通过附图2可以发现，浓缩酸比重越低则氧化铁比表面积越高，且在浓缩酸比重小于1.35之后，比表面积的变化幅度不大。但是由于降低浓缩酸比重，降得越多需要向文丘里里面添加的再生酸越多，会影响总体的废酸处理能力，故浓缩酸比重不宜过低。所以，文丘里浓缩酸比重控制范围为1.4-1.45。
实施例3
通过本发明设定的文丘里浓缩酸比重控制范围为1.4-1.45；废酸铁离子浓度控制范围为130-140g/l两个工艺条件，氧化铁的比表面积也得到了显著的提升，氧化铁红比表面积大于3.0的数量统计如图3所示，在2018年月均氧化铁量为207吨，2019年为708吨，提升了近3.42倍。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的原理下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，包括如下步骤：
(1)、将轧钢机组废酸通过焙烧反应炉进行高温焙烧，控制废酸的Fe2+浓度为110-150g/L；
(2)、将步骤(1)中的物料经过旋风分离器进行气固分离；
(3)、气体相物料进入预浓缩器，通过预浓缩器循环泵在预浓缩器的顶腔进行喷淋，与焙烧炉高温烟气喷雾进行热交换；
(4)、步骤(3)中的混合气体进入吸收塔，吸收塔底部的再生酸回流至文丘里，控制文丘里浓缩酸比重的为1.2-1.6；
(5)混合气体经液滴分离器后进入洗涤塔。
2.根据权利要求1所述的轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，通过在轧钢机组废酸槽顶部添加纯水来控制Fe2+浓度。
3.根据权利要求1或2所述的轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，控制废酸的Fe2+浓度为130-140g/L。
4.根据权利要求1所述的轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，通过增加吸收塔到文丘里的管道和阀门，控制文丘里浓缩酸比重。
5.根据权利要求4所述的轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，其特征在于：所述管道为增加若干路从吸收塔过来的再生酸管道，并将该再生酸加入至文丘里内部，控制文丘里浓缩酸比重。
6.根据权利要求5所述的轧钢机组废酸再生制备氧化铁的方法，其特征在于：所述控制文丘里浓缩酸比重的为1.4-1.45。
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