CN115355515A - 一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,属于废酸液处理技术领域。通过对废酸溶液收集、除杂、调节pH值、絮凝沉淀、浓缩、雾化喷淋以及焙烧处理,可生产出超细氧化铁红,减少环境污染同时减少资源的浪费,推动了废酸溶液的资源化、减量化以及无害化处理,对发展循环经济、构建生态产业链具有重要意义;在废酸溶液絮凝后,对得到的预混液进行浓缩时,采用分阶段浓缩,并严格控制每个阶段的浓缩压力和时长,使蒸汽从前一浓缩阶段取出并作为加热液体提供至另一浓缩阶段,并且只有第一个第一浓缩阶段需要外部热源,提高了浓缩效率,减少了外部热源的利用,具有节能减排的效果。
Description
技术领域
本发明属于废酸液处理技术领域,具体是一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺。
背景技术
据行业综合调研统计,我国废酸液中无机废酸液约占65%,有机废酸液约占35%。其中:化学工业领域每年产生各种浓度的废酸液接近8000万吨,属于产生废酸液的大户;钢铁企业、金属加工及酸洗领域年产生各种废酸液约6500万吨;另外在轻工业、石油冶炼业、纤维工业、矿产加工业、蓄电池工业、军工及核材料工业等领域,每年产生的废酸液也要超过5000万吨。由此推算,我国每年产生废酸液产生量巨大,是一个极为庞大的数字。
废酸液对地下水的危害远大于一般的化工废水,譬如:废硫酸在渗入地下的同时,还将岩石、土壤中的碳酸盐、亚硫酸盐、硫化物等反应,生成二氧化硫、硫化氢等有害气体并散发到空气中,对大气造成污染。在废酸液产生量较大的行业,如有色金属、钛白粉行业,排出的废酸液中含有大量重金属,溶解进入河流或地下,对河流或地下水造成严重污染,用这些被污染的水灌溉,又对土壤造成了严重污染。
由于废酸液危害性大、污染后治理困难,因此,亟需一种既能减少环境污染,还能达到废物回用的用于废酸液资源化处理的工艺。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明专利提供了一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺。
本发明的技术方案是:一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,包括以下步骤:
S1、将废酸溶液过滤处理,除去固体杂质,并按照3-5g/L的添加量向其中添加废铁屑,在70-80℃的温度条件下加热,使工业废酸溶液中HCl与废铁屑反应,生成FeCl2和FeCl3,以消耗废液中的游离盐酸;
S2、将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器,当温度降至30-40℃时,向废酸溶液中添加氨水,调节废酸溶液pH至2.5-4,然后,以0.5-1L/min的速率向废酸溶液中鼓入O2,进行氧化,生成Fe(OH)3絮状物,利用Fe(OH)3絮状物的大比表面吸附废酸溶液中的重质物;
S3、向向步骤S2处理后的废酸溶液中加入相对于废酸溶液重量百分比为0.2-1%的聚丙烯酰胺,使颗粒聚集沉淀,以提高沉淀速度,并静置,待沉淀完全后进行过滤,过滤后的清液暂存,过滤后的沉淀物泵送进压滤机进行压滤,得到滤液和滤饼,并将压滤的滤饼收集,置于堆放场,滤液与过滤后的清液混合,得到预混液;
S4、将上述预混液泵送至酸过滤器内进行过滤,过滤分离固体颗粒和没有溶解的残留物,然后,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩,并通入焙烧炉内,在50-60℃的温度条件下,雾化喷淋,使上述预混液在炉膛高温区热分解,生成炉气,其中,炉气的成分为HCl气体、Fe2O3粉末以及燃烧废气;刚生成的Fe2O3粉为空心球状,直径约0.12μm,Fe2O3粉末在下落过程中受逆流涡流气体的夹带而上浮,再次遇到喷淋酸液,使粒径逐渐长大至几十微米,落到炉底,通过炉底密封转阀排出;
S5、利用双旋风分离器分离出炉气中的夹杂的Fe2O3粉末,并通过喷枪送入喷雾焙烧炉,控制焙烧温度为600℃-800℃,时间为1.5-2.5h,得到氧化铁红粉末,对剩余炉气进行冷却与清洁后,生成再生混酸。
进一步地,步骤S1中,向废酸溶液添加废铁屑前,按照重量比为1:3的比例将废铁屑和质量百分浓度为15-20%的氢氧化钠溶液混合,得到混合悬浊液,在50-60℃的温度条件下,以45-50r/min的速率不间断搅拌该悬浊液,同时,以0.2-0.4mL/s的添加速率向其中中添加浓度为75%的乙醇溶液,除去废铁屑表面油脂,然后,用清水洗净至pH值为6-9,最后,用稀盐酸浸泡以除去废铁屑表面的氧化物,氢氧化钠溶液与废铁屑混合后,通过不间断搅拌和加热,能够加快分子的运动,提高分子之间的撞击几率,从而提高氢氧化钠溶液与废铁屑表面油脂反应速度,同时,通过添加乙醇溶液,既可以溶解氢氧化钠,也可以和油脂互溶,酒精就相当于是介质,反应自然就会加快,通过控制乙醇的添加速率,从而以最少量的酒精促进反应最大化的进行。
进一步地,步骤S2中,将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器时,采用分批添加的方式进行冷却,具体过程为:将经步骤S1处理后的废酸溶液平均分成三批,首先,将第一批废酸溶液的添加至冷却器中,此时,通过冷却喷枪向第二批废酸溶液和第三批废酸溶液中喷入冷却氮气,进行预冷却,且控制温度为30-40℃,然后,将第二批废酸溶液添加至冷却器中,向第三批废酸溶液中继续通入冷却氮气,且控制温度为25-28℃,最后,将第三批废酸溶液添加至冷却器中,直至温度降低10-20℃,通过分批冷却的方式,保证冷却充分,使废酸溶液内部温度均匀,分批冷却时,对剩余废酸溶液进行预冷却,可避免温度骤变产生有害副产物,同时,还能加速冷却过程,提高冷却速率。
更进一步地,所述第一批废酸溶液的添加速率为3-4kg/s,第二批废酸溶液的添加速率为5-8kg/s,第三批废酸溶液的添加速率为10-15kg/s,通过控制第一批废酸溶液的添加速率最慢,是因为第一批废酸溶液未经预冷处理,为了保证冷却效果,从而降低添加速率,第二批的预冷时间短,所以,相较于第一批废酸溶液的添加速率快,相较于第三批的添加速率慢,第三批的预冷时间最长,因此,其添加速率最快,通过上述控制添加速率的方式,在保证冷却充分,使废酸溶液内部温度均匀的同时,还能提高整体冷却速率,得到节能减排的目的。
进一步地,步骤S3中,向步骤S2处理后的废酸溶液中添加聚丙烯酰胺时,聚丙烯酰胺的滴加速率为2500-2800ml/min,经絮凝沉淀后废酸溶液的浊度小于35ppm,聚丙烯酰胺残余量低于8mg/L,通过控制聚丙烯酰胺的添加速率和残余量,避免聚丙烯酰胺残余量过高造成废酸的二次污染,从而增加了废酸处理的成本。
更进一步地,向步骤S2处理后的废酸溶液中添加聚丙烯酰胺后,先以25-35r/min的速率搅拌,使废酸溶液中生成初级絮凝沉淀,然后,按照50-60mg/L的添加量向初级絮凝沉淀中添加的沸石粉,同时,利用负压抽吸装置将废酸溶液从最底层进行反复抽吸,使絮凝体颗粒迅速生长,诱导絮凝沉淀,并静置,待沉淀完全后形成分层,其中,微细沙粒为结晶晶核,利用诱导结晶异相成核的原理,人为地增加絮凝反应中的晶核,诱导絮凝沉淀的生成,进而使絮凝体颗粒迅速生长,同时增加了絮凝体的密度,加速絮凝沉淀分层。
进一步地,步骤S4中,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩时,浓缩器内的压力为1.5-2.5bara,温度为50-60℃。
更进一步地,步骤S4中,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩时,分为三个浓缩阶段,第一浓缩的阶段:控制浓缩器的压力为2.5bara,浓缩时长为25-30min,第二浓缩阶段:控制浓缩器的压力为2bara,浓缩时长为35-40min,第三浓缩阶段:控制浓缩器的压力为1.5bara,浓缩时长为15-20min,通过分阶段浓缩,并严格控制每个阶段的浓缩压力和时长,使蒸汽从前一浓缩阶段取出并作为加热液体提供至另一浓缩阶段,并且只有第一个第一浓缩阶段(在最高压力下)需要外部热源,提高了浓缩效率,减少了外部热源的利用,具有节能减排的效果。
更进一步地,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩后,预混液中的含铁量为220-280g/L。
相对于现有技术,本发明的有益效果是:
(1)本发明提供一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,通过对废酸溶液收集、除杂、调节pH值、絮凝沉淀、浓缩、雾化喷淋以及焙烧处理,可生产出超细氧化铁红,减少环境污染同时减少资源的浪费,推动了废酸溶液的资源化、减量化以及无害化处理,对发展循环经济、构建生态产业链具有重要意义;
(2)本发明在向废酸溶液中添加废铁屑前,先与氢氧化钠溶液混合,通过不间断搅拌和加热,能够加快分子的运动,提高分子之间的撞击几率,从而提高氢氧化钠溶液与废铁屑表面油脂反应速度,同时,通过添加乙醇溶液,既可以溶解氢氧化钠,也可以和油脂互溶,酒精就相当于是介质,反应自然就会加快,通过控制乙醇的添加速率,从而以最少量的酒精促进反应最大化的进行;
(3)本发明通过控制聚丙烯酰胺的添加速率和残余量,避免聚丙烯酰胺残余量过高造成废酸的二次污染,同时,利用诱导结晶异相成核的原理,人为地增加絮凝反应中的晶核,诱导絮凝沉淀的生成,进而使絮凝体颗粒迅速生长,同时增加了絮凝体的密度,加速絮凝沉淀分层;
(4)本发明在废酸溶液絮凝后,对得到的预混液进行浓缩时,采用分阶段浓缩,并严格控制每个阶段的浓缩压力和时长,使蒸汽从前一浓缩阶段取出并作为加热液体提供至另一浓缩阶段,并且只有第一个第一浓缩阶段(在最高压力下)需要外部热源,提高了浓缩效率,减少了外部热源的利用,具有节能减排的效果。
具体实施方式
为了进一步了解本发明的内容,以下通过实施例对本发明作详细说明。
实施例1
一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,包括以下步骤:
S1、将废酸溶液过滤处理,除去固体杂质,并按照3g/L的添加量向其中添加废铁屑,在80℃的温度条件下加热,使工业废酸溶液中HCl与废铁屑反应,生成FeCl2和FeCl3,以消耗废液中的游离盐酸;
S2、将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器,当温度降至10℃时,向废酸溶液中添加氨水,调节废酸溶液pH至2.5,然后,以0.5mL/s的速率向废酸溶液中鼓入空气,进行氧化,生成Fe(OH)3絮状物;
S3、向步骤S2处理后的废酸溶液中加入相对于废酸溶液重量百分比为0.2%的聚丙烯酰胺,使颗粒聚集沉淀,并静置,待沉淀完全后进行过滤,过滤后的清液暂存,过滤后的沉淀物泵送进压滤机进行压滤,得到滤液和滤饼,并将压滤的滤饼收集,置于堆放场,滤液与过滤后的清液混合,得到预混液,其中,聚丙烯酰胺的滴加速率为2500ml/min,经絮凝沉淀后废酸溶液的浊度为35ppm,聚丙烯酰胺残余量为8mg/L;
S4、将上述预混液泵送至酸过滤器内进行过滤,过滤分离固体颗粒和没有溶解的残留物,然后,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩,并通入焙烧炉内,在85℃的温度条件下,雾化喷淋,使上述预混液在炉膛高温区热分解,生成炉气,其中,炉气的成分为HCl气体、Fe2O3粉末以及燃烧废气,其中,浓缩器内的压力为1.5bara,温度为50℃;
S5、利用双旋风分离器分离出炉气中的夹杂的Fe2O3粉末,并通过喷枪送入喷雾焙烧炉,控制焙烧温度为600℃,时间为1.5h,得到氧化铁红粉末,对剩余炉气进行冷却与清洁后,生成再生盐酸溶液。
实施例2
一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,包括以下步骤:
S1、将废酸溶液过滤处理,除去固体杂质,并按照4g/L的添加量向其中添加废铁屑,在75℃的温度条件下加热,使工业废酸溶液中HCl与废铁屑反应,生成FeCl2和FeCl3,以消耗废液中的游离盐酸;
S2、将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器,当温度降至15℃时,向废酸溶液中添加氨水,调节废酸溶液pH至3,然后,以0.8mL/s的速率向废酸溶液中鼓入空气,进行氧化,生成Fe(OH)3絮状物;
S3、向步骤S2处理后的废酸溶液中加入相对于废酸溶液重量百分比为0.8%的聚丙烯酰胺,使颗粒聚集沉淀,并静置,待沉淀完全后进行过滤,过滤后的清液暂存,过滤后的沉淀物泵送进压滤机进行压滤,得到滤液和滤饼,并将压滤的滤饼收集,置于堆放场,滤液与过滤后的清液混合,得到预混液,其中,聚丙烯酰胺的滴加速率为2650ml/min,经絮凝沉淀后废酸溶液的浊度为30ppm,聚丙烯酰胺残余量为5mg/L;
S4、将上述预混液泵送至酸过滤器内进行过滤,过滤分离固体颗粒和没有溶解的残留物,然后,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩,并通入焙烧炉内,在88℃的温度条件下,雾化喷淋,使上述预混液在炉膛高温区热分解,生成炉气,其中,炉气的成分为HCl气体、Fe2O3粉末以及燃烧废气,其中,浓缩器内的压力为2bara,温度为55℃;
S5、利用双旋风分离器分离出炉气中的夹杂的Fe2O3粉末,并通过喷枪送入喷雾焙烧炉,控制焙烧温度为700℃,时间为2h,得到氧化铁红粉末,对剩余炉气进行冷却与清洁后,生成再生盐酸溶液。
实施例3
一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,包括以下步骤:
S1、将废酸溶液过滤处理,除去固体杂质,并按照5g/L的添加量向其中添加废铁屑,在80℃的温度条件下加热,使工业废酸溶液中HCl与废铁屑反应,生成FeCl2和FeCl3,以消耗废液中的游离盐酸;
S2、将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器,当温度降至20℃时,向废酸溶液中添加氨水,调节废酸溶液pH至4,然后,以1mL/s的速率向废酸溶液中鼓入空气,进行氧化,生成Fe(OH)3絮状物;
S3、向步骤S2处理后的废酸溶液中加入相对于废酸溶液重量百分比为1%的聚丙烯酰胺,使颗粒聚集沉淀,并静置,待沉淀完全后进行过滤,过滤后的清液暂存,过滤后的沉淀物泵送进压滤机进行压滤,得到滤液和滤饼,并将压滤的滤饼收集,置于堆放场,滤液与过滤后的清液混合,得到预混液,其中,聚丙烯酰胺的滴加速率为2800ml/min,经絮凝沉淀后废酸溶液的浊度为15ppm,聚丙烯酰胺残余量为4mg/L;
S4、将上述预混液泵送至酸过滤器内进行过滤,过滤分离固体颗粒和没有溶解的残留物,然后,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩,并通入焙烧炉内,在90℃的温度条件下,雾化喷淋,使上述预混液在炉膛高温区热分解,生成炉气,其中,炉气的成分为HCl气体、Fe2O3粉末以及燃烧废气,其中,浓缩器内的压力为2.5bara,温度为60℃;
S5、利用双旋风分离器分离出炉气中的夹杂的Fe2O3粉末,并通过喷枪送入喷雾焙烧炉,控制焙烧温度为800℃,时间为2.5h,得到氧化铁红粉末,对剩余炉气进行冷却与清洁后,生成再生盐酸溶液。
实施例4
本实施例与实施例3不同之处在于:
步骤S1中,向废酸溶液添加废铁屑前,按照重量比为1:3的比例将废铁屑和质量百分浓度为15%的氢氧化钠溶液混合,得到混合悬浊液,在50℃的温度条件下,以45r/min的速率不间断搅拌该悬浊液,同时,以0.2mL/s的添加速率向其中中添加浓度为75%的乙醇溶液,除去废铁屑表面油脂,然后,用清水洗净至pH值为6,最后,用稀盐酸浸泡以除去废铁屑表面的氧化物。
实施例5
本实施例与实施例3不同之处在于:
步骤S1中,向废酸溶液添加废铁屑前,按照重量比为1:3的比例将废铁屑和质量百分浓度为20%的氢氧化钠溶液混合,得到混合悬浊液,在60℃的温度条件下,以50r/min的速率不间断搅拌该悬浊液,同时,以0.4mL/s的添加速率向其中中添加浓度为75%的乙醇溶液,除去废铁屑表面油脂,然后,用清水洗净至pH值为9,最后,用稀盐酸浸泡以除去废铁屑表面的氧化物。
实施例6
本实施例与实施例5不同之处在于:
将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器时,采用分批添加的方式进行冷却,具体过程为:将经步骤S1处理后的废酸溶液平均分成三批,首先,将第一批废酸溶液的添加至冷却器中,此时,通过冷却喷枪向第二批废酸溶液和第三批废酸溶液中喷入冷却氮气,进行预冷却,且控制温度为30℃,然后,将第二批废酸溶液添加至冷却器中,向第三批废酸溶液中继续通入冷却氮气,且控制温度为25℃,最后,将第三批废酸溶液添加至冷却器中,直至温度降低10℃。
所述第一批废酸溶液的添加速率为3kg/s,第二批废酸溶液的添加速率为5kg/s,第三批废酸溶液的添加速率为10kg/s。
实施例7
本实施例与实施例5不同之处在于:
将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器时,采用分批添加的方式进行冷却,具体过程为:将经步骤S1处理后的废酸溶液平均分成三批,首先,将第一批废酸溶液的添加至冷却器中,此时,通过冷却喷枪向第二批废酸溶液和第三批废酸溶液中喷入冷却氮气,进行预冷却,且控制温度为40℃,然后,将第二批废酸溶液添加至冷却器中,向第三批废酸溶液中继续通入冷却氮气,且控制温度为28℃,最后,将第三批废酸溶液添加至冷却器中,直至温度降低20℃。
所述第一批废酸溶液的添加速率为4kg/s,第二批废酸溶液的添加速率为8kg/s,第三批废酸溶液的添加速率为15kg/s。
实施例8
本实施例与实施例7不同之处在于:
向步骤S2处理后的废酸溶液中添加聚丙烯酰胺后,先以25r/min的速率搅拌,使废酸溶液中生成初级絮凝沉淀,然后,向初级絮凝沉淀中添加50mg/L的沸石粉作为晶种,同时,利用负压抽吸装置将废酸溶液从最底层进行反复抽吸,使絮凝体颗粒迅速生长,诱导絮凝沉淀,并静置,待沉淀完全后形成分层。
实施例9
本实施例与实施例7不同之处在于:
向步骤S2处理后的废酸溶液中添加聚丙烯酰胺后,先以35r/min的速率搅拌,使废酸溶液中生成初级絮凝沉淀,然后,向初级絮凝沉淀中添加60mg/L的沸石粉作为晶种,同时,利用负压抽吸装置将废酸溶液从最底层进行反复抽吸,使絮凝体颗粒迅速生长,诱导絮凝沉淀,并静置,待沉淀完全后形成分层。
实施例10
本实施例与实施例9不同之处在于:
步骤S4中,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩时,分为三个浓缩阶段,第一浓缩的阶段:控制浓缩器的压力为2.5bara,浓缩时长为25min,第二浓缩阶段:控制浓缩器的压力为2bara,浓缩时长为35min,第三浓缩阶段:控制浓缩器的压力为1.5bara,浓缩时长为15min;
利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩后,预混液中的含铁量为220g/L。
实施例11
本实施例与实施例9不同之处在于:
步骤S4中,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩时,分为三个浓缩阶段,第一浓缩的阶段:控制浓缩器的压力为2.5bara,浓缩时长为30min,第二浓缩阶段:控制浓缩器的压力为2bara,浓缩时长为40min,第三浓缩阶段:控制浓缩器的压力为1.5bara,浓缩时长为20min;
利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩后,预混液中的含铁量为280g/L。
Claims (9)
1.一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将废酸溶液过滤处理,除去固体杂质,并按照3-5g/L的添加量向其中添加废铁屑,在70-80℃的温度条件下加热,使工业废酸溶液中的HCl与废铁屑反应,生成FeCl2和FeCl3,以消耗废液中的游离盐酸;
S2、将步骤S1处理后的废酸溶液通入至冷却器中,当温度降至10-20℃时,向废酸溶液中添加氨水,调节废酸溶液pH至2.5-4,然后,以0.5-1mL/s的速率向废酸溶液中鼓入空气,进行氧化,生成Fe(OH)3絮状物;
S3、向步骤S2处理后的废酸溶液中加入相对于废酸溶液重量百分比为0.2-1%的聚丙烯酰胺,使颗粒聚集沉淀,并静置,待沉淀完全后进行过滤,过滤后的清液暂存,过滤后的沉淀物泵送进压滤机进行压滤,得到滤液和滤饼,并将压滤的滤饼收集,置于堆放场,滤液与过滤后的清液混合,得到预混液;
S4、将上述预混液泵送至酸过滤器内进行过滤,过滤分离固体颗粒和没有溶解的残留物,然后,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩,并通入焙烧炉内,在85-90℃的温度条件下,雾化喷淋,使上述预混液在炉膛高温区热分解,生成炉气,其中,炉气的成分为HCl气体、Fe2O3粉末以及燃烧废气;
S5、利用双旋风分离器分离出炉气中的夹杂的Fe2O3粉末,并通过喷枪送入喷雾焙烧炉,控制焙烧温度为600-800℃,时间为1.5-2.5h,得到氧化铁红粉末,对剩余炉气进行冷却与清洁后,生成再生盐酸溶液。
2.根据权利要求1所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,步骤S1中,向废酸溶液添加废铁屑前,按照重量比为1:3的比例将废铁屑和质量百分浓度为15-20%的氢氧化钠溶液混合,得到混合悬浊液,在50-60℃的温度条件下,以45-50r/min的速率不间断搅拌该悬浊液,同时,以0.2-0.4mL/s的添加速率向其中中添加浓度为75%的乙醇溶液,除去废铁屑表面油脂,然后,用清水洗净至pH值为6-9,最后,用稀盐酸浸泡以除去废铁屑表面的氧化物。
3.根据权利要求1所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,步骤S2中,将步骤S1处理后的废酸溶液通入冷却器时,采用分批添加的方式进行冷却,具体过程为:将经步骤S1处理后的废酸溶液平均分成三批,首先,将第一批废酸溶液的添加至冷却器中,此时,通过冷却喷枪向第二批废酸溶液和第三批废酸溶液中喷入冷却氮气,进行预冷却,且控制温度为30-40℃,然后,将第二批废酸溶液添加至冷却器中,向第三批废酸溶液中继续通入冷却氮气,且控制温度为25-28℃,最后,将第三批废酸溶液添加至冷却器中,直至温度降低10-20℃。
4.根据权利要求3所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,所述第一批废酸溶液的添加速率为3-4kg/s,第二批废酸溶液的添加速率为5-8kg/s,第三批废酸溶液的添加速率为10-15kg/s。
5.根据权利要求1所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,步骤S3中,向步骤S2处理后的废酸溶液中添加聚丙烯酰胺时,聚丙烯酰胺的滴加速率为2500-2800ml/min。
6.根据权利要求5所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,向步骤S2处理后的废酸溶液中添加聚丙烯酰胺后,先以25-35r/min的速率搅拌,使废酸溶液中生成初级絮凝沉淀,然后,按照50-60mg/L的添加量向初级絮凝沉淀中添加的沸石粉,同时,利用负压抽吸装置将废酸溶液从最底层进行反复抽吸,使絮凝体颗粒迅速生长,诱导絮凝沉淀,并静置,待沉淀完全后形成分层。
7.根据权利要求1所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,步骤S4中,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩时,浓缩器内的压力为1.5-2.5bara,温度为50-60℃。
8.根据权利要求7所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,步骤S4中,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩时,分为三个浓缩阶段,第一浓缩的阶段:控制浓缩器的压力为2.5bara,浓缩时长为25-30min,第二浓缩阶段:控制浓缩器的压力为2bara,浓缩时长为35-40min,第三浓缩阶段:控制浓缩器的压力为1.5bara,浓缩时长为15-20min。
9.根据权利要求7所述的一种用于废酸液处理的喷雾焙烧工艺,其特征在于,利用浓缩器将过滤的预混液进行浓缩后,预混液中的含铁量为220-280g/L。
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Citations (6)
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---|---|---|---|---|
GB378463A (en) * | 1931-05-12 | 1932-08-12 | Distillers Co Yeast Ltd | Improvements relating to the concentration of dilute acetic acid or liquor containing same |
CN101232820A (zh) * | 2005-05-23 | 2008-07-30 | 法雷斯药品研究公司 | 直接溶解方法 |
CN103754957A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-30 | 上海宝钢磁业有限公司 | 一种采用盐酸酸洗废液制备高品质氧化铁粉的方法和装置 |
CN103818966A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超细粉末、高比表面积的氧化铁红喷雾焙烧方法 |
CN109385656A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-26 | 淮北市硕华机械设备有限公司 | 一种铝合金表面处理工艺 |
CN109467247A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-15 | 南通三圣石墨设备科技股份有限公司 | 一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB378463A (en) * | 1931-05-12 | 1932-08-12 | Distillers Co Yeast Ltd | Improvements relating to the concentration of dilute acetic acid or liquor containing same |
CN101232820A (zh) * | 2005-05-23 | 2008-07-30 | 法雷斯药品研究公司 | 直接溶解方法 |
CN103818966A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超细粉末、高比表面积的氧化铁红喷雾焙烧方法 |
CN103754957A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-30 | 上海宝钢磁业有限公司 | 一种采用盐酸酸洗废液制备高品质氧化铁粉的方法和装置 |
CN109385656A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-26 | 淮北市硕华机械设备有限公司 | 一种铝合金表面处理工艺 |
CN109467247A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-15 | 南通三圣石墨设备科技股份有限公司 | 一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DUB-LEON: "如何让滚烫的液体最快降温?", Retrieved from the Internet <URL:https://www.zhihu.com/question/337517001> * |
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