低锰硅氧化铁粉的生产方法及装置与流程

本发明涉及废酸处理领域，尤其涉及低锰硅氧化铁粉的生产方法及装置。

背景技术：

1、为了提高产品的附加值，冷轧工序生产的高强钢和硅钢的比例一直增加。高强钢当中的锰含量通常达到0.5％-2.5％，硅钢当中硅含量为1％-3％。高强钢和硅钢在冷轧酸洗工序导致的废酸中锰、硅含量高。而在废酸中，锰、硅和铁元素较难分离，导致经酸再生工序而产生的氧化铁粉出现锰、硅含量高，影响氧化铁粉的产品质量。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种低锰硅氧化铁粉的生产方法及装置，以解决氧化铁粉出现锰、硅含量高的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种低锰硅氧化铁粉的生产方法，包括以下步骤：

3、将酸洗废酸直接浸溶废钢，得到第一浸溶液。所述酸洗废酸中包括mn元素和硅元素。所述第一浸溶液的游离酸浓度为30克/升～50克/升，所述第一浸溶液≤40℃。

4、将所述第一浸溶液进行氧化并分离其中产生的第一沉淀物后，得到第一上清液。其中，所述氧化满足mn2+氧化成mno2以及fe2+氧化成fe3+的条件。所述第一浸溶液的游离酸浓度为30克/升～50克/升，所述第一浸溶液≤40℃。

5、将所述第一上清液浸溶废钢，得到第二浸溶液。

6、将所述第二浸溶液调节至ph值为2.8～3.8并分离其中产生的第二沉淀物后，得到第二上清液。所述第二上清液中包括fe3+和fe2+。

7、将所述第二上清液焙烧，得到所述低锰硅氧化铁粉。

8、根据本申请的实施方式，所述将所述第一浸溶液进行氧化步骤包括：

9、将所述第一浸溶液依次通过空气曝气氧化和臭氧曝气氧化进行氧化。

10、根据本申请的实施方式，所述将所述第一浸溶液进行氧化并分离其中产生的第一沉淀物的步骤包括：

11、在所述第一浸溶液完成氧化后的溶液中加入第一絮凝剂后，分离所述第一沉淀物。所述第一絮凝剂包括阳离子絮凝剂和非离子絮凝剂中的至少一种。

12、根据本申请的实施方式，将所述第一上清液加热后浸溶废钢。

13、根据本申请的实施方式，将所述第二浸溶液调节至ph值为2.8～3.8并分离其中产生的第二沉淀物的步骤包括：

14、在加入氨水调节所述第二浸溶液的ph值至2.8～3.8后，加入第二絮凝剂，分离其中产生的第二沉淀物。其中，所述第二絮凝剂为阴离子型絮凝剂。

15、根据本申请的实施方式，在所述第二上清液中补充盐酸至所述第二上清液的ph至≤2.5。

16、所述将所述第二上清液焙烧，得到所述低锰硅氧化铁粉的步骤包括：

17、将所述第二上清液在通入空气的条件下，进行焙烧，得到所述低锰硅氧化铁粉和炉气。

18、将所述炉气与所述第二上清液通过热交换进行冷却，得到冷却炉气。

19、所述冷却炉气经吸收得到再生酸。

20、根据本申请的实施方式，所述将所述第二上清液焙烧，得到所述低锰硅氧化铁粉的步骤包括：

21、将所述第二上清液在通入空气的条件下，进行焙烧，得到所述低锰硅氧化铁粉和炉气。

22、将所述炉气与冷却水通过热交换进行冷却，得到所述冷却炉气。

23、所述冷却炉气经吸收得到再生酸。

24、本申请还提供了一种低锰硅氧化铁粉的生产装置，包括：

25、第一浸溶塔，用于将酸洗废酸浸溶废钢，得到第一浸溶液。

26、第一反应器，与所述第一浸溶塔直接连通，用于接收并氧化所述第一浸溶液所述第一浸溶液的游离酸浓度为30克/升～50克/升，所述第一浸溶液≤40℃。所述氧化满足mn2+氧化成mno2以及fe2+氧化成fe3+的条件。

27、第一沉淀池，与所述第一反应器连通，用于沉淀分离氧化后的第一浸溶液产生的第一沉淀物，得到第一上清液。

28、第二浸溶塔，与所述第一沉淀池连通，用于将所述第一上清液浸溶废钢，得到第二浸溶液。

29、第二反应器，与所述第二浸溶塔连通，用于调节至所述第二浸溶液的ph值至2.8～3.8。

30、第二沉淀池，与所述第二反应器连通，用于沉淀分离的ph值后的第二浸溶酸液产生的第二沉淀物，得到第二上清液。所述第二上清液中包括fe3+和fe2+。

31、焙烧机构，与所述第二沉淀池连通，用于将所述第二上清液焙烧，得到所述低锰硅氧化铁粉。

32、根据本申请的实施方式，所述第一反应器包括依次连通的一级反应罐、二级反应罐和臭氧接触池。所述一级反应罐与所述第一浸溶塔连通，所述臭氧接触池与所述第一沉淀池连通。所述一级反应罐与所述二级反应罐均具有空气曝气机构。所述臭氧接触池具有臭氧发生机构。

33、根据本申请的实施方式，还包括：

34、蒸汽加热机构，连通于第一沉淀池、所述第二浸溶塔的二者之间。

35、上述的低锰硅氧化铁粉的生产方法中，控制好反应条件，使得生产方法中经历中分离第一沉淀物和第二沉淀物两次沉淀，去除大部分锰和硅元素，使得第二上清液中的锰和硅元素含量较低，后续得到低锰硅氧化铁粉。上述生产方法步骤简单，去除锰和硅元素的效果好。

技术特征：

1.一种低锰硅氧化铁粉的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述将所述第一浸溶液进行氧化步骤包括：

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述将所述第一浸溶液进行氧化并分离其中产生的第一沉淀物的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，将所述第一上清液加热后浸溶废钢。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，将所述第二浸溶液调节至ph值为2.8～3.8并分离其中产生的第二沉淀物的步骤包括：

6.根据权利要求1～5中任一项所述的生产方法，其特征在于，在所述第二上清液中补充盐酸至所述第二上清液的ph至≤2.5；

7.根据权利要求1～5中任一项所述的生产方法，其特征在于，所述将所述第二上清液焙烧，得到所述低锰硅氧化铁粉的步骤包括：

8.一种低锰硅氧化铁粉的生产装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的低锰硅氧化铁粉的生产装置，其特征在于，所述第一反应器包括依次连通的一级反应罐、二级反应罐和臭氧接触池；所述一级反应罐与所述第一浸溶塔连通，所述臭氧接触池与所述第一沉淀池连通；所述一级反应罐与所述二级反应罐均具有空气曝气机构；所述臭氧接触池具有臭氧发生机构。

10.根据权利要求8所述的低锰硅氧化铁粉的生产装置，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明提供了一种低锰硅氧化铁粉的生产方法及装置。该生产方法包括以下步骤：将酸洗废酸直接浸溶废钢，得到第一浸溶液；酸洗废酸中包括Mn元素和硅元素；第一浸溶液的游离酸浓度为30克/升～50克/升，第一浸溶液≤40℃；将第一浸溶液进行氧化并分离其中产生的第一沉淀物后，得到第一上清液；将第一上清液浸溶废钢，得到第二浸溶液；将第二浸溶液调节至pH值为2.8～3.8并分离其中产生的第二沉淀物后，得到第二上清液，再焙烧，得到低锰硅氧化铁粉。控制好反应条件，使得生产方法中经历两次沉淀，去除大部分锰和硅元素，使得第二上清液中的锰和硅元素含量较低，后续得到低锰硅氧化铁粉。上述生产方法步骤简单，去除锰和硅元素的效果好。

技术研发人员：赵丁藏,王智炎,李国仓,李江,刘希林,张乐,付志平,李润岳,周向阳,王亚军
受保护的技术使用者：湖南华菱涟钢特种新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/19