CN114249353B - 一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,属于废酸治理技术领域。它包括以下步骤:(1)对废盐酸进行分析筛选;(2)将步骤(1)中分析筛选得到的废盐酸,转移至蓄酸池,添加铁屑并不断搅拌,随后进行静置沉淀;(3)将步骤(2)中静置沉淀后的废盐酸进行除杂处理,并将蓄酸池上层的废盐酸进行过滤处理,同时将蓄酸池中下层的废盐酸转移至减压蒸发器中,获取盐酸浓缩液;(4)回收步骤(3)中过滤处理的滤渣,将滤渣投入步骤(3)中的盐酸浓缩液进行反应,反应后进行蒸发结晶处理,得到氯化亚铁结晶;(5)将步骤(4)得到的氯化亚铁结晶加水溶解,即得液体氯化亚铁。它可以有效提高废盐酸的综合回收利用,降低环境污染。
Description
技术领域
本发明属于废酸治理技术领域,具体地说,涉及一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法。
背景技术
盐酸是一种重要的无机化工产品,广泛用于染料、有机合成、食品加工、印染漂洗、皮革、冶金、钢铁等行业。一条年产45万t冷轧钢板的酸洗机组,每年需要用盐酸2万吨左右,产生的含盐酸废液(约5%盐酸,10%~12%氯化亚铁)将近2万t/a。在化工生产中,每年产生的含盐酸废水则无法统计。这些废酸液若直接排放,不仅会造成严重的环境污染,还会降低企业的经济效益。为了搞好废水、废酸液的治理,保护环境,节约及合理利用资源,国内外学者长期以来对废酸液进行了大量的研究和探索,提出了不同类型废酸液的处理和酸再生回收方法及技术,取得了较好的应用效果。金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用盐酸进行酸洗,酸洗过程中会产生大量的废盐酸,废盐酸的成分主要是:游离酸、氯化亚铁和酸不溶物。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材材质、规格不同而异,一般含氯化亚铁:5-20%,游离酸:1-15%,酸不溶物:1-5%,其余为水。目前处理这些废盐酸的方法主要有酸碱中和法、高温蒸发结晶法、喷雾焙烧法等等。酸碱中和法:采用大量石灰或者氢氧化钠与盐酸反应,与氯化亚铁反应,直至达到排放标准后直接排放,该方法不仅消耗大量石灰或者氢氧化钠,经济成本高,排放后废液中因三价铁离子的存在导致水体变成棕色,严重影响生态环境,因此,中和法仅适用于少量低浓度的废盐酸。高温蒸发结晶法:在负压条件下把废盐酸加热蒸发,把其中大量的水和酸蒸发出来,经过冷却得到稀盐酸"得到的浓缩液中,含有大量的氯化亚铁和浓度约为22%的盐酸(HCl与水的共沸物),通过冷却使浓缩液中的氯化亚铁结晶,再利用过滤方法进行固液分离,得到浓盐酸(残留有氯化亚铁)和氯化亚铁结晶产品。虽然该方法操作简单,回收率高,但在处理过程中对设备防腐要求较高,且对热源要求高,当蒸发不完全而使冷却结晶釜中液体含量过多时,离心机很难正常工作。喷雾焙烧法:利用FeCl2在高温、有充足水蒸气和适量空气的条件下能定量水解的特性,在焙烧炉中直接将FeCl2转化为盐酸和Fe2O3,反应生成的和从酸里蒸发出来的HCl气体被水吸收得到质量分数为18%左右的再生盐酸。Fe2O3进入反应炉底部,通过输送管道进入铁粉料仓。该法即可回收资源,又解决了废酸的环保问题,属于国家鼓励的治理技术。投资大,维护运行费用高,仅适用于大中型钢材加工企业,制约中小企业使用。喷雾焙烧法反应温度高,盐酸再生率达99%以上,回收的盐酸质量分数约18%,无二次污染;同时,产生的副产品高纯氧化铁经处理后可作为磁性材料的主要原料,能获得可观的经济效益。但该法投资大,占地面积大,运行成本高,消耗大量冷却水、电、燃料(天然气、液化气等)。
例如,中国发明专利,申请号:CN201410351954.7;公开号:CN104229902B,公开了一种以废盐酸为原料制备水处理用液体氯化亚铁的方法,其技术方案如下:“包括如下步骤:(1)选择符合GB320-2006工业用合成盐酸国家标准,同时符合砷含量≤0.0005wt%,铅含量≤0.004wt%,汞含量≤0.00002wt%,镉含量≤0.0005wt%,铬含量≤0.01wt%,锌含量≤0.015wt%含量标准的盐酸作为带钢酸洗用盐酸;(2)检测带钢酸洗产生的废盐酸中氯化亚铁及游离酸的浓度,控制废盐酸中氯化亚铁的含量≥20wt%,游离酸的含量≤5wt%;(3)将氯化亚铁含量≥20wt%,游离酸含量≤5wt%的废盐酸排入蓄酸池,静置沉淀24-48小时;(4)抽取蓄酸池上层的废盐酸输送至过滤罐,废盐酸经由过滤罐上部进入,从上至下通过过滤罐内部的过滤层,最后从过滤罐下部排出;(5)对过滤罐下部排出的废盐酸中酸不溶物含量进行检测,当废盐酸中酸不溶物含量≤0.5wt%时,收集所得废盐酸即为合格的水处理用液体氯化亚铁产品,当废盐酸中酸不溶物含量>0.5wt%时,将废盐酸重新送入过滤罐二次过滤,从而得到合格的水处理用液体氯化亚铁产品;所述过滤层由上至下依次包括金刚砂过滤层,活性炭过滤层,第一耐酸石英砂过滤层和第二耐酸石英砂过滤层,金刚砂过滤层厚度为60-70cm,活性炭过滤层厚度为8-10cm,第一耐酸石英砂过滤层厚度为10-12cm,第二耐酸石英砂过滤层厚度为10-15cm;金刚砂过滤层的过滤介质金刚砂的粒径为0.45-0.75mm,活性炭过滤层的过滤介质活性炭的粒径为2-5mm,第一耐酸石英砂过滤层的过滤介质耐酸石英砂的粒径为7-15mm,第二耐酸石英砂过滤层的过滤介质耐酸石英砂的粒径为15-25mm”。但上述专利存在以下问题:仅靠多层过滤来实现氯化亚铁的提纯,效果较差,而且对于锌离子、其他重金属离子很难进行去除,此外,废盐酸中的游离酸也未得到有效处理。
发明内容
1、要解决的问题
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,它可以有效提高废盐酸的综合回收利用,降低环境污染。
2、技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,包括以下步骤:
(1)对废盐酸进行分析筛选;
(2)将步骤(1)中分析筛选得到的废盐酸,转移至蓄酸池,添加铁屑并不断搅拌,随后进行静置沉淀;
(3)将步骤(2)中静置沉淀后的废盐酸进行除杂处理,并将蓄酸池上层的废盐酸进行过滤处理,同时将蓄酸池中下层的废盐酸转移至减压蒸发器中,获取盐酸浓缩液;
(4)回收步骤(3)中过滤处理的滤渣,将滤渣投入步骤(3)中的盐酸浓缩液进行反应,反应后进行蒸发结晶处理,得到氯化亚铁结晶;
(5)将步骤(4)得到的氯化亚铁结晶加水溶解,即得液体氯化亚铁。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(1)中分析筛选的参数条件如下:
氯化亚铁含量:5wt%-20wt%,游离酸含量:1wt%-15wt%,酸不溶物含量:1wt%-5wt%,锌含量≤0.15wt%,其他重金属含量均满足GB320-2006工业用合成盐酸国家标准,余量为水。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(1)中所述的废盐酸来自冷轧钢板的酸洗废液。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(2)中静置沉淀时,采用遮阳棚搭设在所述的蓄酸池的上方;
步骤(2)中静置沉淀的参数条件如下:
时间为48h-72h,温度为25℃。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(3)中除杂处理的工艺步骤如下:
采用耐酸金属网打捞所述的蓄酸池的池底沉淀不溶物;
步骤(3)中过滤处理的工艺步骤如下:
将蓄酸池上层的废盐酸通过管道输送到中和罐内并添加氢氧化钠进行中和反应,接着输送至过滤罐内进行过滤处理。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(3)中过滤罐的过滤填充物,以重量份计,包括以下组分:
陶粒 100份-150份,
聚酯纤维 50份-60份;
所述的聚酯纤维与所述的陶粒进行逐层铺设处理。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(3)中减压蒸发器内部的压力保持在10-20kPa。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
设置减压蒸发器内部的温度为60℃。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(4)中蒸发结晶的设备为双效蒸发结晶器。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
设置第一效蒸发器温度为61℃、其压力为0.2bar;
设置第二效蒸发器温度为59℃、其压力为0.19bar;
设置冷凝的温度为4℃。
3、有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明的处理方法工艺原理简单,设备简单,操作方便、易于大批量处理更易于推广;
(2)本发明所用原料废盐酸和铁屑来源广泛,均为危险废弃物,本发明既将危险废弃物进行无害化处理,又将危险废物进行资源化利用,产物可作为水处理除磷药剂使用,产生经济价值;
(3)本发明反应条件温和,生产周期短,成本低;
(4)本发明的产品符合标准HG/T 4538-2013水处理剂氯化亚铁。
附图说明
图1为本申请中由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法的流程图;
图2为本申请中制备的氯化亚铁结晶的扫描电镜图;
图3为本申请中制备的氯化亚铁结晶图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,包括以下步骤:
(1)对废盐酸进行分析筛选;
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(1)中分析筛选的参数条件如下:
氯化亚铁含量:5wt%-20wt%,游离酸含量:1wt%-15wt%,酸不溶物含量:1wt%-5wt%,锌含量≤0.15wt%,其他重金属含量均满足GB320-2006工业用合成盐酸国家标准,余量为水。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(1)中所述的废盐酸来自冷轧钢板的酸洗废液。
需要提醒的是,结合以往专利技术以及本工厂生产实际,可以说明,随意选择废盐酸是不可以的,带有过多的重金属物质,不利于后续的去杂,很难生成有效的液体氯化亚铁,所以,本专利不考虑超出GB320-2006工业用合成盐酸国家标准的情况,故采用冷轧钢板的酸洗废液,其中重金属含量的控制参数如下:
符合砷含量≤0.0005wt%,铅含量≤0.004wt%,汞含量≤0.00002wt%,镉含量≤0.0005wt%,铬含量≤0.01wt%。
同时,参考现有专利,从市场上采购正规合格的盐酸或冷轧钢板,基本上极少含有各种重金属超标情况。当然,若存在重金属超标情况的酸洗废液,也可以采用本申请的酸洗废液的分析筛选方法,只需提前进行重金属的除杂操作即可。
需要提醒的是,回收的废盐酸的存储环境,需保持阴凉通风,可设置温度范围为15℃-25℃,空气中相对湿度为60%-80%;此外,参照《化学危险品管理条例》对废盐酸进行严格管理,相应的操作工人务必做好肢体的防护以及口罩的佩戴,避免出现事故。
(2)将步骤(1)中分析筛选得到的废盐酸,转移至蓄酸池,添加铁屑并不断搅拌,待反应结束,pH约为3-4,取样测酸含量≤0.5%,随后进行静置沉淀;需要注意的是,铁屑与废盐酸的质量比为1:(6-30),常温下搅拌,转速为20-100r/min,但在本实施例中,选择1:20的质量比例关系。
同时,上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(2)中静置沉淀时,采用遮阳棚搭设在所述的蓄酸池的上方;
步骤(2)中静置沉淀的参数条件如下:
时间为48h-72h,温度为25℃。
需要提醒的是,蓄酸池需采用耐腐耐热材质制成,避免废盐酸的侵蚀作用;
此外,静置沉淀注意工人的安全防护,一般静置时间不宜太长,避免盐酸的挥发;
实际生产中,我们控制静置沉淀的时间为48h,温度为25℃。
(3)将步骤(2)中静置沉淀后的废盐酸进行除杂处理,并将蓄酸池上层的废盐酸进行过滤处理,同时将蓄酸池中下层的废盐酸转移至减压蒸发器中,获取盐酸浓缩液;
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(3)中除杂处理的工艺步骤如下:
采用耐酸金属网打捞所述的蓄酸池的池底沉淀不溶物;
步骤(3)中过滤处理的工艺步骤如下:
将蓄酸池上层的废盐酸通过管道输送到中和罐内并添加氢氧化钠进行中和反应,接着输送至过滤罐内进行过滤处理。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(3)中过滤罐的过滤填充物,以重量份计,包括以下组分:
陶粒 100份-150份,
聚酯纤维 50份-60份;
所述的聚酯纤维与所述的陶粒进行逐层铺设处理。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(3)中减压蒸发器内部的压力保持在10-20kPa。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
设置减压蒸发器内部的温度为60℃。
综合来说,步骤(3)中不一定要采用耐酸金属网去打捞沉淀不溶物,可以采用管道来抽取所述的蓄酸池中上层的溶液,这样操作成本更低,条件较好的工厂可以采用工业离心机进行离心取上清液操作;
其中过滤处理工艺涉及到核心改进点之一,氢氧化钠一方面可以中和多余的废盐酸或游离酸,得到氯化钠等副产品,另一方面其可沉淀废盐酸中的氯化亚铁,形成白色沉淀物氢氧化亚铁,进而回收了亚铁离子,现有技术类似的专利,通常利用加热或直接过滤,不利于亚铁离子的处理;此外,氢氧化钠还可以沉淀酸洗废液中的锌或其他重金属,且这些沉淀物的颜色不全是白色,进而实现进一步的分离;
其中过滤处理,需要注意过滤罐的品质选择优良品质,能够耐酸、耐碱的过滤网材质;此外,过滤网的孔径选择200目-600目,一般情况下选择200目即可,孔径太大,容易把氢氧化亚铁过滤掉,孔径太小,容易把不必要的杂质沉淀收集进来了。
其中过滤填充物,陶粒为普通陶瓷粒,例如孔氏陶粒制品有限公司,产品规格为1mm-5mm,堆积密度为380kg/m3,密度等级为450,筒压强度为1.7MPa,1h吸水率≤9.9%;需要注意的是,陶粒的显气孔率为62.30%;聚酯纤维,具体为由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维,简称PET纤维,属于高分子化合物。此外,过滤填充物中陶粒与聚酯纤维的比例控制在2:1最佳。同时,所述的聚酯纤维与所述的陶粒进行逐层铺设处理,可以理解成铺设一层陶粒后再铺设一层聚酯纤维,或者聚酯纤维与陶粒进行混装。
同时将蓄酸池中下层的废盐酸转移至减压蒸发器中,获取盐酸浓缩液,该步骤可以将中下层的废盐酸进行减压蒸发处理,满足蓄酸池中下层废盐酸的回收利用。需要提醒的是,进入减压蒸发处理前,可以设置进行过滤,避免残渣进入减压蒸发器中。需要说明的是,减压蒸发器可以采用市场上常见的设备,例如,江苏合普环保科技有限公司生产的减压蒸发器,其型号为VD-150。实际测试发现,盐酸浓缩液的浓度可达到17.2%。减压蒸发的具体工艺参考常见的参数即可,只需保证低压或真空即可。
(4)回收步骤(3)中过滤处理的滤渣,将滤渣投入步骤(3)中的盐酸浓缩液进行反应,反应后进行蒸发结晶处理,得到氯化亚铁结晶;
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
步骤(4)中蒸发结晶的设备为双效蒸发结晶器。
上述所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法中,
设置第一效蒸发器温度为61℃、其压力为0.2bar;
设置第二效蒸发器温度为59℃、其压力为0.19bar;
设置冷凝的温度为4℃。
上述为本申请的核心改进点之二,首先,巧妙回收利用滤渣与盐酸浓缩液,进行二次利用,实现盐酸浓缩液对滤渣的重溶解,由于步骤(3)的滤渣主要为氢氧化亚铁,盐酸浓缩液的可以再次与氢氧化亚铁反应得到氯化亚铁;其次,利用Aspen Plus进行氯化亚铁结晶工艺的模拟,并参考行业内的方法(李华.氯化亚铁废酸液回收利用工艺研究[D].中国海洋大学.),进行工业过程的模拟,定义组分如表1所示:
表1定义组分
组分 | 类型 | 名称 |
H2O | 液体 | 水 |
FeCl2 | 液体 | 氯化亚铁 |
Fe2+ | 液体 | 亚铁粒子 |
FeCl2 | 固体 | 氯化亚铁 |
FeCl2 2H2O | 固体 | 二水合氯化亚铁 |
FeCl2 4H2O | 固体 | 四水合氯化亚铁 |
Cl- | 液体 | 氯离子 |
Zn2+ | 液体 | 锌离子 |
HCl | 液体 | 氯化氢 |
ZnCl | 液体 | 氯化锌 |
ZnCl | 固体 | 氯化锌 |
H3O+ | 液体 | 水合氢离子 |
如图1所示,该图基于Aspen Plus软件的导出得到,第一效蒸发器与第二效蒸发器的温度与压力控制较低,主要是考虑到氯化亚铁的低温保护,避免高温下与氧气作用发生氧化作用,其中第一效蒸发器的温度设置为61℃,其压力设置在0.2bar,其中第二效蒸发器的温度设置为59℃,其压力设置在0.19bar;具体来说,第一效蒸发器、第二效蒸发器采用常规的蒸发器或MVR型蒸发器,同时,中和后的溶液温度较高(实测温度在85℃左右),可以充分利用此余热送入第一效蒸发器后进行0.2bar的低压蒸发,61℃为较为合适的温控温度,可以挥发多余的盐酸进行回收利用,可采用冷却水循环来控温,由于中和反应产生大量的氯化钠,氯化钠溶液以37.8kg/hr的流量进行排出,第一效蒸发器将中和后的溶液进行低温低压蒸发后,以22.2kg/hr的流量输送到第二效蒸发器,其中第二效蒸发器的温度低于第一效蒸发器对应的数值,进而再次的低温低压蒸发,同时第二效蒸发器排出的氯化钠溶液与第一效蒸发器排出的氯化钠溶液进行混合,综合来看,两个蒸发器都采用较低温度与较低压力进行蒸发,主要是考虑制备氯化亚铁晶体而非氯化铁晶体,梯度温差可以解决降温太快,避免迅速大量结晶,不利于氯化亚铁溶液后续处理,而且此时氯化亚铁主要以离子形式存在,但主要杂质氯化锌出现沉淀,起到除杂作用。第二效蒸发器以22.14kg/hr的流量输送溶液进入冷凝浓缩器,设置温度为58℃、压力为0.18bar,实质上低温负压冷凝处理,避免氯化亚铁的氧化,进一步浓缩氯化亚铁溶液,接着通过预热器将冷凝浓缩器输出的氯化亚铁溶液再次分别输送至第一效蒸发器、第二效蒸发器,进行多次循环处理,等氯化亚铁溶液多次浓缩后,利用冷却水循环进行降温处理,温度可控制在4℃,进而实现氯化亚铁结晶的产生。此外,整个过程产生的氯化钠溶液可以采用蒸馏的方式进行氯化钠的回收利用。
为了更好说明上述设计方式的优势,利用Aspen Plus软件与相应的化工原理计算,1吨废盐酸中最终得到的氯化亚铁结晶的量范围为210kg-270kg。同时,经测定,整个过程的能耗较低,且可通过冷却水循环来实现热能自补,尤其是中和反应的产热。经实验室检测,氯化亚铁结晶的纯度约为95%以上,虽然纯度不是很高,但考虑后续用于水处理剂,完全满足使用需求。
此外,如图2和图3所示,制备的氯化亚铁结晶效果较好,较少掺杂氯化锌晶体,品质较佳。
为了进一步说明,选择“中国发明专利,申请号:CN201410351954.7;公开号:CN104229902B,公开了一种以废盐酸为原料制备水处理用液体氯化亚铁的方法”作为对比参考,经测定,同等条件下其氯化亚铁结晶的量范围为130kg-150kg,且氯化亚铁的纯度不足84.2%。
(5)将步骤(4)得到的氯化亚铁结晶加水溶解,即得液体氯化亚铁;上述步骤操作简单,若在步骤(4)中最终仅仅为了得到液体氯化亚铁,有可能会损失一定量的氯化亚铁晶体,这是由于在第一效蒸发器与第二效蒸发器处理的过程中,难免有少量氯化亚铁晶体形成,这部分损失随着盐类排出,但到了冷凝浓缩器时,依旧进行低温低压蒸发,并形成大量氯化钠沉淀,氯化钠基本上排尽,接着冷却处理,可以收获氯化亚铁晶体,由于氯化亚铁晶体呈呈绿至黄色,很明确进行收取,而其他少量的氯化钠晶体或氯化锌晶体呈透明或白色,这与氯化亚铁晶体实现物理上的精确分离,例如采用合肥美亚光电技术股份有限公司生产的色选机即可实现,或者人工进行甄别,也很方便。需要提醒的是,氯化亚铁结晶加水溶解后,注意避免氯化亚铁的氧化,及时低温或阴凉处进行罐装。
综上所述,上述工艺流程具有以下优势:
(1)本发明的处理方法工艺原理简单,设备简单,操作方便、易于大批量处理更易于推广;
(2)本发明所用原料废盐酸和铁屑来源广泛,均为危险废弃物,本发明既将危险废弃物进行无害化处理,又将危险废物进行资源化利用,产物可作为水处理除磷药剂使用,产生经济价值;
(3)本发明反应条件温和,生产周期短,成本低;
(4)本发明的产品符合标准HG/T 4538-2013水处理剂氯化亚铁,需要提醒的是,制备的氯化亚铁已送至大连市产品质量检测研究院,完全达到上述标准,且本申请主要是用于本工厂的污水处理业务,可内部直接进行使用。
实施例2
基本上同实施例1,可以将实施例1中的废盐酸改成废硫酸,用于液体硫酸亚铁的回收利用。
它包括以下步骤:
(1)对废硫酸进行分析筛选,硫酸亚铁含量:30-50%,游离酸:1-15%,酸不溶物:1-5%,其他重金属含量均要满足GB/T 10531-2016水处理剂硫酸亚铁的要求,其余为水;
(2)将铁屑加入废硫酸中,铁屑与废硫酸的质量比为1:6~30,30-60℃下搅拌,转速为20-100r/min;
(3)待反应结束,取样测酸含量≤2%,将液体进行压滤;
(4)滤液进入单效蒸发设备,进行蒸发结晶,得到固体产品符合标准GB/T 10531-2016水处理剂硫酸亚铁的要求;
(5)滤渣为未消耗的铁屑与酸不溶物的混合,可在下次反应步骤(2)时加入回用;
(6)反应产生的气体通过废气吸收装置净化后排入大气。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
包括以下步骤:
(1)对废盐酸进行分析筛选;
(2)将步骤(1)中分析筛选得到的废盐酸,转移至蓄酸池,添加铁屑并不断搅拌,随后进行静置沉淀;
(3)将步骤(2)中静置沉淀后的废盐酸进行除杂处理,并将蓄酸池上层的废盐酸进行过滤处理,同时将蓄酸池中下层的废盐酸转移至减压蒸发器中,获取盐酸浓缩液;
(4)回收步骤(3)中过滤处理的滤渣,将滤渣投入步骤(3)中的盐酸浓缩液进行反应,反应后进行蒸发结晶处理,得到氯化亚铁结晶;
(5)将步骤(4)得到的氯化亚铁结晶加水溶解,即得液体氯化亚铁;
步骤(1)中分析筛选的参数条件如下:
氯化亚铁含量:5wt%-20wt%,游离酸含量:1wt%-15wt%,酸不溶物含量:1wt%-5wt%,锌含量≤0.15wt%,其他重金属含量均满足GB320-2006工业用合成盐酸国家标准,余量为水;
步骤(3)中除杂处理的工艺步骤如下:
采用耐酸金属网打捞所述的蓄酸池的池底沉淀不溶物;
步骤(3)中过滤处理的工艺步骤如下:
将蓄酸池上层的废盐酸通过管道输送到中和罐内并添加氢氧化钠进行中和反应,接着输送至过滤罐内进行过滤处理。
2.根据权利要求1所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
步骤(1)中所述的废盐酸来自冷轧钢板的酸洗废液。
3.根据权利要求1所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
步骤(2)中静置沉淀时,采用遮阳棚搭设在所述的蓄酸池的上方;
步骤(2)中静置沉淀的参数条件如下:
时间为48h-72h,温度为25℃。
4.根据权利要求1所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
步骤(3)中过滤罐的过滤填充物,以重量份计,包括以下组分:
陶粒 100份-150份,
聚酯纤维 50份-60份;
所述的聚酯纤维与所述的陶粒进行逐层铺设处理。
5.根据权利要求1所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
步骤(3)中减压蒸发器内部的压力保持在10-20kPa。
6.根据权利要求5所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
设置减压蒸发器内部的温度为60℃。
7.根据权利要求1所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
步骤(4)中蒸发结晶的设备为双效蒸发结晶器。
8.根据权利要求7所述的由废盐酸再生为液体氯化亚铁的方法,其特征在于:
设置第一效蒸发器温度为61℃、其压力为0.2bar;
设置第二效蒸发器温度为59℃、其压力为0.19bar;
设置冷凝的温度为4℃。
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