[发明专利]一种无溶解工序的硅钢酸洗废液中硅杂质的脱除方法

说明书

技术领域

本发明涉及酸洗技术，具体涉及一种硅钢酸洗废液中硅杂质的脱除方法。

背景技术

硅钢产品经过热轧后，在其表面会形成一层氧化铁皮，在进入下道冷轧工序前必须予以去除。目前常用的方法是采用盐酸酸洗，将表面氧化铁皮去除。氧化铁皮溶于盐酸后生成的酸洗废液一般通过酸再生机组进行回收，并生成副产品氧化铁红。

另一方面，硅钢产品由于其含硅量特别高(一般为0.5％～3.0％)，因此相应的酸洗废液中硅含量也随之上升。硅对于氧化铁红来说是一种有害元素，会造成后期加工中的聚晶现象，因此为提高氧化铁红品级，在废盐酸再生前一般都设有除硅工序，其工艺流程如下：

从酸洗线来的废酸用废酸泵将其送入被钢铁碎边堆满的溶解槽内，通过溶解钢铁碎边提高酸洗液的pH值；溶解后的废酸再用酸泵送至反应罐，向内添加氨水发生化学反应，反应式如下：

NH₄OH+HCl＝NH₄Cl+H₂O

2NH₄OH+FeCl₂＝2NH₄Cl+Fe(OH)₂

然后再向废酸中鼓入空气，使反应生成的Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，再溢流到沉淀槽内。在沉积罐内Fe(OH)₃和被其包附的SiO₂一起沉降到底部，上方溢流的清液即为除硅后的废盐酸，可作为盐酸再生生产使用。

对于硅钢生产线的除硅机组来说，由于酸洗废液中硅含量高，在溶解槽底部经常会形成硅泥沉淀，需要定期清泥。根据机组能力不同，溶解槽容积从100～200m³不等，一次清泥周期在10～20天左右，在此期间，溶解槽将无法使用。根据上述除硅工艺，将废酸送至溶解槽与碎边反应是非常重要的一个环节，其目的是消耗废酸中的游离酸，提高酸液pH值，为后续反应做准备。但如果在溶解槽内无法生成足够的Fe²⁺，后续的中和、氧化反应都是徒劳的，无法起到除硅的作用，因此在溶解槽清泥期间，除硅机组无法投入使用，氧化铁红中Si的含量一般能达到3000ppm甚至以上，导致品级也会大幅下降。

中国专利CN01107095.1公开了一种酸洗废酸中硅的脱除方法，依次按以下步骤进行：a、将废酸液加热至60～90℃；b、让上述加热后的废酸液与碎铁反应；c、将与碎铁反应后得到的废酸液冷却，使之温度降至60℃以下；d、将冷却后的废酸液引入反应罐，在该反应罐内用碱调节废酸液的pH值为4～6，同时吹入空气；e、将上一步骤得到的废酸液引入沉积罐并加入絮凝剂，使废酸液中的絮状物凝结而成为絮状沉积物；f、将上述废酸液中的清液和絮状沉积物分离，得到脱除硅后的废酸清液。

上述专利是目前比较具有代表性的废酸液脱硅方法，其核心内容在于将废酸液和碎铁反应生成足够多的Fe²⁺，再氧化生成Fe³⁺将SiO₂吸附去除。但该工艺无法脱离溶解这一步骤，若溶解槽失效情况下该方法是无法得到实现的。而一旦溶解槽无法投入使用，该工艺即失去除硅效果，无法去除废酸中的硅离子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无溶解工序的硅钢酸洗废液中硅杂质的脱除方法，当溶解槽由于故障或清泥而无法投入时，仍然可以将酸洗废液中大部分的SiO₂去除，保证氧化铁红品级不发生大的波动。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种无溶解工序的硅钢酸洗废液中硅杂质的脱除方法，包括以下步骤：

1)废酸加热：使用废酸泵将酸洗废液通过管道输送至氨反应罐，管道上设加热器，将酸洗废液加热至40～60℃；

2)中和废酸：加热后的酸洗废液进入氨反应罐，向罐内同时加入液氨，其中液氨添加量为酸洗废液量的4.5wt％～6.5wt％；

3)配制低分子絮凝剂：将低分子量聚胺型阳离子助凝剂加入到脱盐水中，二者质量比为1∶8～1∶13，充分搅拌，即得到液体低分子絮凝剂；

4)将配制好的低分子絮凝剂加入到氨反应罐中，并充分搅拌，其中低分子絮凝剂添加量为氨反应罐内酸洗废液量的1wt％～2wt％；并充分搅拌。通过聚胺型高分子絮凝剂带有的大量正电荷与废酸中固体颗粒所带的负电荷发生反应，使酸洗废液中的固体颗粒表面电荷降低，减少颗粒之间的电排斥力。