除硅中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种除硅中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法，即为：根据除硅中和反应后废酸的pH值pH2与除硅中和反应的pH目标控制值pH目标之间的关系，对中和药剂氨水的添加量进行反馈控制：当pH2≤pH目标时，中和药剂氨水的添加量Y按照下述模型进行确定：Y=aV废酸/(a-CNH3)当pH2＞pH目标时，中和药剂氨水的添加量Y按照下述模型进行确定：Y＝本发明的技术方案能够准确地控制投入废酸液的中和药剂的投放量，从而精确控制Fe(OH)3沉淀的产量，保证了除硅效率，并最大程度地降低了铁损值，提高了氧化铁红的产量。
【专利说明】除枯中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种冶金领域的酸洗技术，尤其涉及一种废酸除娃的控制方法。
【背景技术】
[0002] 使用盐酸液作为酸洗剂的冷社酸洗机组，酸洗后的废液都会收集后经酸处理后再 生循环使用。在此过程中，酸洗废液中的铁会被赔烧成氧化铁红，该是一种优质的软磁材 料。为了提高酸洗废液中氧化铁红的品质，需要对酸洗废液进行提纯处理，尤其是要脱去废 酸液中的娃、铅等杂质。简单来说，脱娃反应步骤是通过向废酸液中添加大量钢铁碎料令废 液中的化还原成化"，然后加入氨水调节抑值，使溶液中的化"生成Fe (0H) 2,再通入空 气将化(0H) 2氧化成化(0H) 3,最后通过化(0H) 3的捕集和絮凝作用去除废酸液中的娃和铅 等其它重质物。
[0003] 在现有的盐酸酸洗废液的脱娃工艺流程中，加入氨水调节抑值和通入空气使化" 氧化，都是非常关键的步骤，其被统称为除娃中和反应。在此工艺中，中和药剂(氨水、空气） 是按照固定比例添加。也就是说，预先设定中和药剂的添加比例，并根据废酸液体积流量动 态调整中和药剂的添加量。通常该个添加比例是通过实验设备模拟除娃中和反应过程而获 得的，然而通过该种方法得到的添加比例，在实际应用中会存在明显的局限性。由于实验室 的模拟状态并不能完全客观地反映实际情况，在实际生产中，酸洗的钢板成分是动态变化 的，并且该些变化会直接体现在废酸液的成分上，因此，采用固定不变的中和药剂添加比例 来处理成分不断变化的废酸液，会引起除娃效果的明显波动，从而影响废酸液中的氧化铁 红的最终质量。
[0004] 为了解决废酸除娃中和反应的精确控制问题，公布号为CN103011081A，公布日为 2013年4月3日，名称为"盐酸再生脱娃中和反应装置及方法"的中国专利文献公开了一种 盐酸再生脱娃中和反应装置及方法，其对现有的中和反应槽做出了改进，该装置通过隔板 的加装，在反应槽内划分出了预混合区、曝气混合区、机械揽拌混合区和液防短流槽，从而 实现了对除娃中和反应各区段的精确控制，W提高反应混合溶液的中和反应和氧化反应的 混合及反应效率，从而确保化(0H) 3的产量稳定。该技术方案是根据除娃中和反应的不同 阶段，将现有的反应罐划分为四个功能区域，从而将各反应阶段的干扰因素降至最低，但该 技术方案仍是根据固定的添加配比对废酸液进行投料。
[000引此外，公布号为CN103011080A，公布日为2013年4月3日，名称为"盐酸再生脱娃 中和药剂自动加药装置及方法"的中国专利文献则公开了一种在盐酸再生脱娃阶段中和药 剂的添加装置及方法，其通过在中和反应罐进、出液口安装抑计，根据溶液抑值的变化来 判断除娃中和反应的进程，再通过控制投料粟的转速来实现中和药剂投加量的自动、精确 控制。该技术方案通过设定一个目标抑值，W抑值作为依据来进行中和药剂添加量的控 制。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种除娃中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法，其 能够准确地控制投入废酸液的中和药剂的投放量，从而精确控制化(0H) 3沉淀的生成量，既 保证了废酸液的除娃效率，又最大程度地降低了废酸液的铁损值，提高了氧化铁红的产量， 达到了控制除娃中和反应的精确性和经济性的双重目的。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种除娃中和反应的中和药剂氨水添加量的控 制方法为：
[0008] 根据除娃中和反应后废酸的抑值抑2与除娃中和反应的抑目标控制值抑目标之 间的关系，对中和药剂氨水的添加量进行反馈控制：
[0009] 当抑2《抑gg时，中和药剂氨水的添加量Y按照下述模型进行确定：
【权利要求】
1. 一种除硅中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法，其特征在于： 根据除硅中和反应后废酸的pH值pH2与除硅中和反应的pH目标控制值pH gg之间的 关系，对中和药剂氨水的添加量进行反馈控制： 当pH2彡pH _时，中和药剂氨水的添加量Y按照下述模型进行确定： Y=aV 废酸 / (a_CNH3) a=l〇-pHl_1〇-PII2_[(Kwl〇-Pll2y ^ ^ ^ ,〇-ρ[Ι2] 当pH2 > pH _时，中和药剂氨水的添加量Y按照下述模型进行确定：
式中，Vftis表示废酸的流量，单位为m3/h ;Cra3表示中和药剂氨水的浓度，单位为mol/ kg ;a表示pH常数；pHl表示除娃中和反应前废酸的pH值；Kw表示在除娃中和反应温度下 水的离子积常数；@ 〇vh3)表示在除硅中和反应温度下氨水的解离常数；Cftig表示废酸的浓 度，单位为mol/kg ;Ksp(Fe(OHb,为除娃中和反应温度下的Fe(OH)3的溶度积常数；AmFe为设 定的目标铁损值，其表示除硅中和反应前的总铁浓度HiFe 1与除硅中和反应后的总铁浓度 HiFe2之差与除硅中和反应前的总铁浓度HiFe1的比值。
2. 如权利要求1所述的除硅中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法，其特征在 于：所述PH目标控制值pH _的取值范围为3.9-4. 1。
3. 如权利要求1所述的除硅中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法，其特征在 于：所述目标铁损值的设定范围为5%?10%。
【文档编号】C01B7/07GK104512865SQ201310442906
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】宋俊, 杨建林, 朱大刚, 王彦杰 申请人:宝山钢铁股份有限公司