专利名称：冷轧废酸资源化工业共生处理方法
技术领域：
本发明涉及一种冷轧废酸资源化工业共生处理方法。
背景技术：
随着我国国民经济的持续健康发展，我国钢铁工业也将保持高速发展。2009年，我 国钢铁产量和消费量约占据全球总量的一半。在此情况下，不可避免的要产生大量的钢铁 冶炼废弃物。通常钢铁冶炼废弃物都有很高的再利用价值，研究钢铁冶炼过程的废弃物资 源化方法已成为当前环保领域的重要课题。在钢铁冶炼的冷轧工艺中带钢酸洗是必不可少 的，因此酸洗后废酸的处理便是成为一个集能源循环利用与环保于一身的研究课题。冷轧 废酸中含有可再生利用的盐酸，如果不加以处理，将会对环境造成严重破坏。同时冷轧废酸 再生过程副产的高纯度氧化铁红是优质软磁铁氧体的生产原料，利用氧化铁红生产高档的 软磁铁氧体，既增加企业的经济效益，又能减轻环境污染，具有非常重要的现实意义。当前，冷轧废酸的资源化途径较单一，主要途径是将废酸再生盐酸返回冷轧工序 循环利用。这样做，存在的主要问题有没有重视对废酸再生副产物氧化铁红的深加工生 产高附加值产品；氧化铁红大量堆积不但占用宝贵的土地资源，也会对环境造成一定危害； 对生产过程废水没有加以处理重复利用，造成水资源浪费；冷轧酸再生副产物氧化铁红制 软磁材料没有重视对钢铁冶炼过程副产的焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气的利用，造成了资 源的严重浪费。
发明内容
本发明的目的在于针对当前冷轧废酸资源化途径的缺陷，提供一种冷轧废酸资源 化工业共生处理方法。为达到上述目的，本发明采用下述技术方案一种冷轧废酸资源化工业共生处理方法，包括冷轧废酸的再生循环利用、冷轧废 酸再生过程的副产物氧化铁红的利用、钢铁冶炼锌渣的利用、废煤气资源和生产废水的综 合利用、冶金制氧厂副产物氮气的利用，其特征在于该方法具体如下a.冷轧废酸的再生循环利用冷轧废酸的主要成分是氯化亚铁，通过加热分解生 成氯化氢气体，溶于水再生产盐酸重复利用，同时得到副产品氧化铁红；b.冷轧废酸再生副产物氧化铁红利用将步骤a中得到的氧化铁红用于磁性材料 工业生产软磁铁氧体粉料；c.钢铁冶炼锌渣利用钢铁厂将自有锌渣加工而成的氧化锌和步骤b所得软磁铁 氧体粉料，用于生产软磁铁氧体磁芯；d.废煤气资源和生产废水的综合利用利用钢铁生产过程产生的富余煤气作为 生产的能源，并将生产过程产生的废水经处理后返回软磁铁氧体生产中循环利用；e.冶金制氧厂副产物氮气利用利用副产的氮气对软磁铁氧体磁芯生产过程进 行氮气保护烧结。
本发明与现有冷轧废酸资源化比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点冷 轧废酸的资源化不再只是单一的废酸再生，同时考虑到废酸再生副产物氧化铁红的深加 工；本发明综合利用钢铁冶炼过程的其他废弃物，充分利用各种废弃物，如利用废弃锌渣再 生的氧化锌作为生产软磁铁氧体粉料的原料、利用制氧厂副产的氮气对软磁铁氧体磁芯生 产过程进行氮气保护烧结、利用废煤气为系统提供能源、循环利用生产废水等。通过本方案 的实施，能为企业带来较好的经济效益和环境效益。
图1是冷轧废酸资源化的工业共生模式。图2是该工业共生模式的物流图。具体实施办法本发明以年产1000万吨钢铁生产企业为例，冷轧废酸再生氧化铁红每年产生量 约3. 3万吨。以生产软磁铁氧体料粉4. 5万t/a (高磁导率粉料9000t/a，功率型磁体氧体 粉料3. 6万t/a)、软磁铁氧体磁芯1万t/a (高磁导率铁氧体磁芯3000t/a，功率型铁氧体 磁芯7000t/a)为例。软磁铁氧体粉料的原料分别是氧化铁红(约占原料70% )、四氧化三锰(约占原 料成份的22% )、氧化锌(约占原料成份的8% )及辅助材料。氧化铁红来自冷轧废酸再生 副产物，四氧化三锰为外购，氧化锌为钢铁厂将自有锌渣加工而成的氧化锌，PVA等辅助材 料为外购。软磁铁氧体粉料直接作为生产软磁铁氧体磁芯的原料，年产4000t的高磁导率粉 料用作生产高磁导率铁氧体磁芯，其余5000t外销；年产8000t的功率型磁体氧体粉料用作 生产功率型铁氧体磁芯，其余2. 8万t外销。实施办法参见图1和图2。第一步在冷轧酸洗工序产生的废酸配置废酸再生装置，采用焙烧法再生盐酸废 液，产品再生酸返回酸洗工序再利用。具体方法参照张春青的《宝钢冷轧厂酸再生工艺简介 及设备特点》和张孟民的《工业酸洗含铁废盐酸的资源化处理工艺》；第二步锌的熔点比铁要低的多(锌熔点419°C、铁熔点1535°C )，利用它们之间 沸点的差异在真空状态下用石墨电极加热，使锌成为锌蒸汽挥发分离，经冷凝后成液体锌 达到分离和回收锌。具体方法参照任玉森《热镀锌废锌渣两步法回收工艺研究》；第三步将第一步得到的高纯氧化铁红、第二步得到的氧化锌和外购的其他辅助 原料进行自动配料，采用湿法混合后再进行喷雾干燥以形成颗粒状，并送至回转窑进行预 烧，从回转窑焙烧后出来的物料通过粉磨机粉磨后再送至喷雾干燥机进行造粒。经颗粒调 整、检验合格后包装入库。该步得到的产品是软磁铁氧体粉料；第四步采用第三步得到的软磁铁氧体粉料作为原料，通过成型、烧结、磨加工、分 检等工序可以生产出具有一定形状、尺寸、电感的磁芯。磁粉经检验合格后送至成型室加工 成具有一定形状、尺寸和重量的毛坯后，再通过氮气保护进行焙烧，焙烧后成品送至粉磨机 进行磨粉加工，经超声波清洗、成品分类后包装入库；第五步收集制氧厂副产的氮气，利用氮气对软磁铁氧体磁芯生产过程进行氮气 保护烧结；
第六步收集废煤气(焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气)为冷轧酸再生副产物氧化铁红制软磁材料的预烧、干燥、烧结等工序提供燃料。富余部分通过混合煤气联合循环发电 为系统提供电力。具体方法参照热冰娣的《钢铁工业煤气的再资源化》和高永芬的《利用废 煤气发电的工程设计研究》；第七步收集生产废水经处理后返回生产循环利用。经济效益冷轧废酸再生盐酸循环利用、废煤气利用、生产废水再利用，节约了资源消耗成 本；以年产1000万吨钢铁生产企业为例，冷轧废酸再生氧化铁红每年产生量约3. 3万吨。 将这些氧化铁红加上其他原料，可年产软磁铁氧体料粉4. 5万吨，其中3. 3万吨软磁铁氧体 料粉外销，剩余1. 2万吨用于生产软磁铁氧体磁芯，可年产软磁铁氧体磁芯1万吨。通过方 案的实施，不仅节约了一部分资源消耗的成本，还可生产出的高附加值产品，能为企业带来 较好的经济效益。
权利要求
一种冷轧废酸资源化工业共生处理方法，包括冷轧废酸的再生循环利用、冷轧废酸再生过程的副产物氧化铁红的利用、钢铁冶炼锌渣的利用、废煤气资源和生产废水的综合利用、冶金制氧厂副产物氮气的利用，其特征在于该方法具体如下b.冷轧废酸的再生循环利用冷轧废酸的主要成分是氯化亚铁，通过加热分解生成氯化氢气体，溶于水再生产盐酸重复利用，同时得到副产品氧化铁红；c.冷轧废酸再生副产物氧化铁红利用将步骤a中得到的氧化铁红用于磁性材料工业生产软磁铁氧体粉料；d.钢铁冶炼锌渣利用钢铁厂将自有锌渣加工而成的氧化锌和步骤b所得软磁铁氧体粉料，用于生产软磁铁氧体磁芯；e.废煤气资源和生产废水的综合利用利用钢铁生产过程产生的富余煤气作为生产的能源，并将生产过程产生的废水经处理后返回软磁铁氧体生产中循环利用；f.冶金制氧厂副产物氮气利用利用副产的氮气对软磁铁氧体磁芯生产过程进行氮气保护烧结。
全文摘要
本发明涉及一种冷轧废酸资源化工业共生处理方法。包括冷轧废酸的再生循环利用、冷轧废酸再生过程的副产物氧化铁红的利用、钢铁冶炼锌渣的利用、废煤气资源和生产废水的综合利用、冶金制氧厂副产物氮气的利用，本发明综合利用钢铁冶炼过程的其他废弃物，充分利用各种废弃物，如利用废弃锌渣再生的氧化锌作为生产软磁铁氧体粉料的原料、利用制氧厂副产的氮气对软磁铁氧体磁芯生产过程进行氮气保护烧结、利用废煤气为系统提供能源、循环利用生产废水等。通过本方案的实施，能为企业带来较好的经济效益和环境效益。
文档编号C01B7/01GK101870456SQ20101020115
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者宋金涛, 梁日忠, 赵艳龙 申请人:上海大学