[发明专利]利用酸洗废酸生产铁系净水剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用酸洗废酸生产铁系净水剂的方法，是一种危险废弃物清洁化处理方法，属于化工技术领域。

背景技术

目前，金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液，酸洗废液的成分主要是：游离酸、氯化亚铁和水。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：16-32％，游离酸：5-8％。根据市场调查，2010年我国钢产量达到6.3亿吨，需酸洗处理的钢材1亿吨，正以每年10％的速度递增，一般加工每吨钢材可产生酸洗废液约55-72kg，年产酸洗废酸550～720万吨。

我国人口众多，资源相对不足，生态环境脆弱。低水平消耗资源和对环境的高污染是目前我国经济发展中的两大制约因素，资源与环境问题正日益成为我国生存和可持续发展的首要问题。在经济持续增长、资源环境形势面临巨大压力的情况下，在遏制“环境污染加剧”趋势的同时，追求环境与经济双赢。

根据资源与环境领域的社会化、清洁化、循环化需求，使资源得到充分有效利用，最大限度地减少废弃物排放，实现经济社会可持续发展。大力发展循环经济，有效解决我国经济快速发展中日益突出的环境问题。

目前对于这类酸洗废酸的处理，目前主要采用如下几种方法：

1、盐酸再生法：

盐酸再生法均采用加热蒸发、喷雾燃烧的方式，其工艺是对废酸液用燃油直接加热回收盐酸和氧化铁，少数大型钢铁联合企业采用鲁奇法和鲁特纳法。该处理工艺一次性投资大、运行维护费用高、设备损坏严重，一般中小企业难以承受。

2、酸碱中和法：

用液碱或石灰中和废酸，将废酸液中和过滤排放。但此法需消耗大量的烧碱或石灰，并产生大量的含水率90％的泥渣需干化处理。该方法处理设施投资和处理成本也都较高，有高浓度含盐废水排放，且废酸液中的有用资源未能回收利用。

3、浓缩法：

蒸发浓缩处理盐酸废液回收稀盐酸和氯化亚铁晶体，酸洗废液经多效蒸发处理后，回收的盐酸和氯化亚铁。此法蒸汽消耗高，设备腐蚀严重，运行维护费用高。

使用酸洗废酸生产絮凝剂，国内外作了大量的研究，C N1266819公开了酸洗废酸生产聚合氯化铁的方法，其工艺特征在于根据盐酸酸洗废液游离酸含量及含铁量，采用铁屑溶解调整总铁含量，然后引入适量的聚合稳定剂，在稳定剂与铁盐溶液充分反应后，再加入聚合氧化剂进行氧化聚合反应并以盐酸调节碱化度，最终得到高浓度稳定性聚合氯化铁絮凝剂。

C N1789147公开了一种用酸洗废液制备聚合氯化铁的方法，具体为将盐酸酸洗废液，浓硝酸和浓盐酸加入耐腐蚀的反应器中，在1.0～3.0个标准大气压和持续通氧的条件下，控制温度在50～120℃，反应40～90分钟，制得聚合氯化铁产品。

CN101717123A公开了改性聚合氯化铁混凝剂的制备方法，将机械加工行业的盐酸钢铁酸洗废液中加入足量的废铁屑及碳粉，反应完毕过滤，滤液即为净化后的盐酸钢铁酸洗废液；在反应器中加入净化后的盐酸钢铁酸洗废液，开启搅拌器，匀速缓慢加入工业水玻璃与氯酸钠的混合液，室温陈化即得改性聚合氯化铁混凝剂。

上述方法或者加铁屑、或者使用蒸汽，或者使用氯酸盐为氧化剂，既消耗了资源，又增加了成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种低消耗、低成本，无污染物排放的利用酸洗废酸生产铁系净水剂的方法。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种利用酸洗废酸生产铁系净水剂的方法，包括下列内容：以调整FeCl₂/HCl重量比的酸洗废酸为原料，空气或氧气为氧化剂，氮氧化物为催化剂，在长径比为20～40的塔式反应器中，在塔顶连续加入原料液及催化剂溶液，同时塔底连续通入空气或氧气；塔顶排出的气体用20％液碱吸收氮氧化物，得到的硝酸盐或亚硝酸盐溶液循环使用；塔底出料部分进入循环罐进行循环，部分进入中间储罐，出料温度为60～80℃；调节循环量，控制塔底排出的液体氯化亚铁含量≤0.2％；根据产品的要求，在循环罐中加入氯化亚铁结晶、盐酸以调整循环液氯化亚铁与盐酸比例，进而调整酸洗废酸为符合要求的原料液；其中：要求制得三氯化铁溶液时，调整塔顶进液FeCl₂/HCl的重量比为3.5；要求制得聚合氯化铁溶液时，调整塔顶进液FeCl₂/HCl的重量比在3.5～3.8之间；将中间储罐的液体过滤、浓缩，得到符合国家标准的铁系净水剂液体三氯化铁或聚合氯化铁；