专利名称：：酸洗废酸再生方法酸洗废酸再生方法
技术领域：
：本发明申请要求中国发明申请CN200710021924.X的优先权。
技术领域：
：本发明涉及工业酸洗废酸的回收方法，具体涉及从含有氯化亚铁的酸洗废酸中回收氧化4^和盐酸的方法。
背景技术：
：在轧钢行业、钢丝绳行业、电镀行业中，因电镀、发蓝、轧钢等精制工艺的需要，通常以盐酸洗除钢制品表面的铁锈、氧化层，以保存钢制品或进行进一步加工。用盐酸酸洗钢铁材料后，其浓度降低到一定程度并含有大量铁离子，就不再具备酸洗能力而成为酸洗废酸。工业废酸处理的传统方法是将废酸加碱中和到中性再经沉淀、排放。这些酸洗废酸中含有大量的铁离子和氯化氢，这些物质本是极为宝贵的工业原料。多年来，广大科技工作者为实现废酸的无害排放、变废为宝，作了不懈努力、也取得了可喜的进步。现有方法主要是高,温焙烧法、减压蒸发再加硫酸(析出氯化氢)和氯化法。其中，以高温(全量)焙烧法推广较多。高温焙烧法又分为逆流加热一喷雾焙烧法和顺流加热一流化床法二种(顺流加热一流化床法因？1起二次污染而极少应用)。逆流加热—喷雾焙烧法虽然推广力度较大，^旦由于投入费用多，尤其运行成本相当高而严重制约了推广效果以处理3.5吨/小时酸洗废酸的典型推广装置为例，该系统设施需投入超千万元，使用焚烧炉的炉径达6.5M(06500mm)，天燃气消耗量达200mV小时，该系统所用的塔楼高达20米，系统占地900m2,平均每吨废酸的处理成本达到约300元(目前市场上盐酸价为200元)；同时该系统维护费高更换一个专用喷头费用约2万元，而更换一个风机(钛材料)的费用则高达20万。中国专利申请CN01138382.8公开了一种结晶法处理盐酸酸洗废液的工艺，其特征在于它包括下述步骤用泵将废酸液输送到蒸发室，系统的真空度为550-650mmHg，开启蒸汽阀门使加热器开始加热蒸发废酸液，在重力和热力的双重作用下，废酸液在加热器和蒸发室之间循环加热蒸发浓缩，蒸发浓缩液加入结晶釜中，经冷却得到氯化亚铁的结晶体，之后进离心机分离，得到固体氯化亚铁晶体，母液回到废酸池，完成整个循环。中国专利CN01108273.9公开了一种酸盐酸洗钢板废液的处理方法，其废液主要成分为盐酸和氯化亚铁，其特征在于废液进入升膜蒸发器(2)进行蒸发，在经过降膜蒸发器(3)蒸发，升膜蒸发器(2)和降膜蒸发器(3)产生的盐酸气体经过冷凝器冷却后成为回收盐酸，降膜蒸发器(3)产生的高温残液经过冷却、分离后得到氯化亚铁固体。这些方法都是从环保角度考虑对酸洗废酸进行回收再生的，但这些方法投入很大，通过废酸回收难以回收其成本。而且在工艺上还存在许多缺陷。为此，本发明人经过大量试验终于作出了本发明。
发明内容d要解决的技术问题]]本发明的目的是要克服现有技术的不足，提供一种从主要含盐酸和氯化亚铁的酸洗废酸中回收氧化铁的方法，在解决环保问题的同时降低运行成本、减少系统占地和设施投入、减少能源消耗，达到治污盈利目标。K技术方案2为了达到上述目的，本发明提供了一种酸洗废酸再生方法，所述废酸含有盐酸和氯化亚铁，该方法包括下述步骤A)所述废酸进^f于过滤去污；B)所述废酸在换热器中在75-85。C下进行预热，预热时所述废酸部分被蒸发，得到盐酸蒸汽；C)预热废酸在主蒸发器中在120-160。C下进行加热蒸发，得到盐酸蒸汽与饱和氯化亚铁和盐酸混合液；D)步骤C)得到的饱和氯化亚铁和盐酸混合液进入II效蒸发器进行蒸发浓缩，得到盐酸蒸汽与饱和氯化亚铁和盐酸混合液；E)步骤B)、C)和D)的盐酸蒸汽用水进行吸收，得到稀盐酸；F)步骤D)得到的饱和氯化亚铁和盐酸混合液在焚烧炉中在300-800。C下进行焚烧；焚烧的气态产物返回到步骤E);焚烧的固体产物是氧化铁。本发明酸洗废酸再生方法的原理是FeCl2过饱和盐酸混合液在高温下(300-800°C)分解成氧化铁和氯化氢，其反应式如下2FeCl2+2H20+0.5O2=Fe2O3+4HC12FeCl3+3H20=Fe203+6HC1根据本发明的一种优选实施方式，其中步骤C)是在温度140。C下进行的。根据本发明的另一种优选实施方式，其中步骤F)是在温度370-49(TC下进行的。步骤B)所使用的换热器可以是目前市场上销售的YKC型圆块孔式石墨换热器。它是目前较先进、性能较优越的一种换热器，圓柱体换热块采用标准单元块，在石墨块上钻有两组不相通的流道，且相互间成直角。石墨件间采用聚四氟乙稀密封，加装压力弹簧作为热胀冷缩自动补偿装置。它具有结构强度高、耐温耐压性能强、抗冲击性能好、传热效率高、使用寿命长、便于检修等优点。其执行标准按HG/T3113-1998制造。步骤C)所用的主蒸发器可以采用目前市场上销售的GGZ型石墨蒸发器，具体来说是GGZ型列管式石墨蒸发器，它是单管填料密6封列管式结构，因此可以承受较高使用温度及从20-150。C的急冷急热的考验。它可以是升膜式、降膜式或升-降膜式列管式石墨蒸发器。步骤D)所用的II效蒸发器可以采用GGZ(s)型石墨加热器，例如南通晨光石墨换热器厂生产的"晨光牌"GGZ(s)型石墨加热器，它是GGH型石墨加热器的改进型，因其外壳改炭钢制作为石墨制作，达到了管、壳程双向防腐目的，是一种双向防腐蒸发器。采用本发明方法得到的盐酸浓度一般是12-20重量％。釆用本发明方法得到的氧化铁纯度可以达到98.5-99.5重量％。d有益效果〗本发明的酸洗废酸再生方法具有以下优点1、投入费用少由于采用了多次蒸发的工艺，因此最终焚烧量仅为初始总量的15%左右，而在使用本发明的方法的设备中，焚烧炉的炉径与焚烧量即气量成正比，实际上，在使用本发明的方法的设备中，焚烧炉的炉径小于2.0m;另一方面，由于塔楼高度也与焚烧量成正比，因此在使用本发明的方法的设备中，塔楼高度只需10m;由于这些改进，因此使用本发明的方法的设备占地面积小，直接减少了投入；2、节能环保由于焚烧量减少至初始总量的15%左右，它直接减少了燃气消耗量，实际上，处理每吨酸洗废酸的天然气消耗量低于45m3,环保意义显著；3、运行费用低相比起使用现有技术"逆流加热一喷雾焙烧法，，的设备，需要在焚烧炉后装设风机，用于驱使设备系统内气体流动，因为焚烧炉附近温度4艮高，因此这种风机必须采用昂贵材料制成，还必须经常更换，而在采用本发明的方法的设备中，由于处理方法的改进，风机安装在设备末端，该处温度实测仅为40。C左右，所以风冲几采用pp(聚丙稀)材料制作，费用低廉；综合起来，使用本发明的方法后，进行酸洗废酸再生的投入大约是现行"逆流加热一喷雾焙烧法"投入的1/5,而每吨酸洗废酸的处理成本约110元。图l是本发明的酸洗废酸再生方法实施步骤图。具体实施方式下述实施例结合附图非限制性地说明本发明的酸洗废酸再生方法。本
技术领域：
的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明做出各种变化和修改，但所有等效的技术方案都属于本发明的范畴，本发明保护范围是由本申请权利要求书所限定的。从酸洗废酸的生产车间送出的酸洗废酸主要含有盐酸、氯化亚铁和废渣。经过废酸储槽贮放，再用泵送过滤，以滤除污垢、杂质，过滤净化后的酸洗废酸(主要含氯化亚铁的废盐酸混合液，氯化亚铁含量约15重量％)由系统管道输送到YKC型圓块孔式石墨换热器，在8(TC下预热。预热后，部分盐酸被蒸发，冷凝生成再生盐酸。将经预热、冷凝后的酸洗废酸输送到GGZ型列管式蒸发器，在140。C下加热蒸发。蒸发后，从蒸发器收集盐酸蒸汽输送到YKC型圆块孔式石墨换热器进行冷凝，然后得到再生酸。剩下的废酸输送到II效蒸发器。II效蒸发器采用南通晨光石墨换热器厂生产的"晨光牌"GGZ(s)型石墨加热器。废酸在n效蒸发器中在ii(TC下续蒸并维持二十分钟左右，以达到过饱和(此时氯化亚铁含量约为30重量％)。乂人蒸发器收集盐酸蒸汽输送到GGZ型列管式蒸发器。余下废酸是FeCl2过饱和盐酸混合液，在焚烧炉中焚烧，焚烧炉的炉径为1.20m左右，焚烧过程中以足量雾化喷射为主，且以混合液在炉体四周均匀分布为首要目标，以获得稳定、连续的焚烧、分解效果，得到理想的氧化铁固体和氯化氢气体。吸收氯化氬气体(经冷凝)得盐酸并分离出氧化铁固体。每吨酸洗废酸最终将获得氧化铁固体约94kg。由于经过多次加热蒸发，因此进入焚烧炉中焚烧的废酸量(含FeCl2)大大减少(约为初始废酸量的15%)。对比现有技术中引进奥地利装置的全焚烧工艺，效果见下表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>所有再生获得的盐酸运输到浓酸槽中，可以投放到生产车间循环使用。申请人通过以上方法处理酸洗废酸，其系统设施投入仅180万，占地40m2，每吨废酸再收成本IIO元、天然气消^^量为12m3,而且使用该方法的系统维护费用低，无需频繁更换风机。另外，对比使用"逆流加热一喷雾焙烧法，，的设备需要使用稀有金属制作的喷头，而寿命仅二个多月，在使用本实施例的方法的设备中，喷头采用石墨制作，每个只需几十元，价格低廉易于维护。权利要求1、一种酸洗废酸的再生方法，所述酸洗废酸含有盐酸和氯化亚铁，其特征在于该方法包括下述步骤A)所述废酸进行过滤去污；B)所述废酸在换热器中在75-85℃下进行预热，预热时所述废酸部分被蒸发，得到盐酸蒸汽；C)预热废酸在主蒸发器中在120-160℃下进行加热蒸发，得到盐酸蒸汽与饱和氯化亚铁和盐酸混合液；D)步骤C)得到的饱和氯化亚铁和盐酸混合液进入II效蒸发器续蒸、浓缩，也得到盐酸蒸汽和饱和氯化亚铁、盐酸混合液；E)步骤B)、C)和D)的盐酸蒸汽经冷凝、吸收，得到稀盐酸；F)步骤D)得到的饱和氯化亚铁和盐酸混合液在焚烧炉中在300-800℃下进行焚烧；焚烧的气态产物返回到步骤E)；焚烧的固体产物是氧化铁。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤C)是在温度14(TC下进行的；3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤F)是在温度370-490"C下进行的。4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述换热器是YKC型圆块孔式石墨换热器。5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述主蒸发器是GGZ型石墨蒸发器。6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的II效蒸发器是双向防腐蒸发器。7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述再生盐酸浓度为12-20%。8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述氧化铁纯度为.98.5-99.5重量％。全文摘要本发明涉及酸洗废酸的回收再生方法。本发明提供一种含盐酸和氯化亚铁的酸洗废酸再生方法，它包括对酸洗废酸过滤、预热、多效蒸发、焚烧和分离的步骤。本发明具有显著降低回收系统成本、降低运行成本、简化系统设备、减少能源消耗并达到资源再生且循环利用的优点。文档编号C01G49/06GK101307456SQ20081009321公开日2008年11月19日申请日期2008年4月23日优先权日2007年4月25日发明者健黄申请人:健黄