钢铁厂回收利用酸洗废液技术的研究1

钢铁厂回收利用酸洗废液技术的研究

王春玉．张玉芝，张玲

（河北工业职业技术学院，河北石家庄０５００９１）

擅要：钢铁企业和冷轧加工等车问的除锈工艺过程中产生大量的酸洗废液．文章综合目前国内外的

各种处理和回收利用技术．从各种废液的处理方法中选择一些运转可靠性斑，投资率低．技术成熟的先进处理方法进行分析．并为备企业技术方案的选取提出了针对性的建ｉ义．关键词ｓ酸洗废液＃膜处理法；净水利

钢铁企业的冷轧加工、钢材的深加工企业．如钢板厂、钢管厂、线材厂、螺丝螺帽厂以及镀锌厂等。常常婴ｆｆｊ盐酸或硫酸来清洗金属表面进行除锈处理，产生火量的含有金属离子的废酸溶液．钢铁工业中酸洗废液有硫酸、盐酸及硝酸．氢氟酸酸洗废

Ｆｅ３＋，直接生产可得含三氯化铁２９．３８％的产品，可做絮凝剂，用于工业生产及污水处理。如果进行蒸发浓缩，保温加热氧化可得三氯化铁含量大于４２％

的产品．达到ＧＢｌ６２１．１９９３标准．以废治废．流程简单、占地小、运转稳定、管理方便，处理成本低．

产品为液态．运输不便，另外应根据废酸洗液的具体成分调整工业参数．

液．硫酸酸洗废液主要由以下成分组成：１７％２３％

的硫酸亚铁、５哆０１０％的硫酸：盐酸酸洗废液的ｐＨ为２￣３主要含１３￣２０％盐酸，２。１－－３。４∞％的Ｆｅｐ和Ｏ．！－０．７ｃ０％的Ｆｅ３＋等．对这些酸洗废液的处理有些企业采刚碳酸钠中和，然后排放，不但费用较高．而且捧放水含盐鬣过高，不符合排放标准，对环境造成污染，同时是资源的浪费．目前大多数企业采用

曾小君等根据亚铁离子和铁离子的含量，通过添加铁粉或初步处理过的铁屑的方式将所有铁离子还原为亚铁离子。在酸性环境下用氧化剂氯酸钠将砭铁离子氧化成三价铁离子．Ｆｅ３＋又会部分水解

产生高价铁离子．同时与Ｏ｝ｒ交联形成一个巨大的无机高分子化台物．可以得到效果优于市售聚合硫

各种工艺将其中的酸和盐进行回收利用．比较成熟

的处理工艺有直接焙烧法、加铁屑等制备净水棚、聚合硫酸铁法、浸没燃烧法、硫酸氮法、扩散渗析电解法、结晶法、膜处理法（气升式膜过滤、渗析法、减压膜蒸馏法）、负压外循环蒸发浓缩结品法、离予交换法、萃取法等．

酸铁和三氧化铁净水荆。氧化剂的用量和加入速

度、酸性环境及反应温度都会对聚合反应有一定影响，需要加以控制。２膜处理法

主要有气升式膜过滤法、减压膜蒸馏法和渗析法．气升式膜过滤技术在污水处理中有着广泛应用，具有出水水质好和便于自动控制等优点，同时

下面我们分别对其中的几种比较先进的技术

方法进行研究和讨论：

ｌ加铁屑等制备净水荆副产品

钱英等利用工业废渣平炉灰在加氯的条件下处理酸洗废液，缓解了设备腐蚀问题，可以生产出质量较高的三氯化铁产品，不产生新的污染：将废酸洗液与平炉灰按重量比３：ｌ混合，与其中盐酸发生反应Ｆｅ２０３＋６ＨＣＩ＝２Ｆｅ２Ｃ１３＋３Ｈ２０，静置后上层清液泵入填料塔，和塔底进入的氯气接触，其中二氯化铁发生氧化反应。生成三氯化铁：ＦｅＣｌ２＋ｃｔｒ＝２ＦｅＣｌ３。实验后发现温度升高有利于Ｆｅｐ转他成

可以综合利用曝入的空气，实现供氧、错流和搅拌作用，降低能耗空气中的氧气可将水溶液中的亚铁

离子氧化为铁离子。并生成氢氧化铁沉淀，污水中

其他重金属离子也能与铁离子、氧离子生成氧化物

品体，以铁氧体形式析出．提高水处理效果陶瓷膜由于其耐腐蚀、强度高和使用寿命长等特点，在含油轧钢乳化液的处理中得到了广泛应用。应用此方法既可以提高生产质量，又可以降低生产成本，达到一举两锝的目的。

王春玉：钢铁厂回收利用酸洗废液技术的研究３９

膜蒸馏是以膜两侧蒸汽压力差为驱动力的膜４结束语

分离过程，它使用只允许蒸汽通过膜孔，而不允许

综上所述，废酸洗液的回收技术很多，各有优

溶液通过膜孔的疏水微孔膜。将待处理的热溶液置。

于膜的一侧称为热侧。热侧溶液中的易挥发物质在

缺点．通过添加铁屑等废弃物制备净水荆的工艺较

成熟，成本相对较低．但因废酸液来源较多，性质

膜表面气化，呈气态通过膜孔传递到膜的另一侧，

．不恒定，需要经常调节操作指标。膜处理技术较先

冷却成液体！这一侧称为冷侧，减压膜蒸馏则是在冷进，及负压外循环蒸发浓缩结晶法等的优点都会在

侧采用空气吹扫或负压下从冷侧不断抽出热侧传

以后的生产活动当中凸显。对各项应用技术进行深

入研究是当前技术行业主要的发展方向．生产单位应根据废酸洗液的性质及本企业自身的技术装备、管理水平、财力和人员的技术情况，以及当地的资源和市场，综合考虑，选定适合本企业的处理方法．

递过来的蒸汽，并在膜器外实现冷凝，减压蒸馏装

置由加料系统、膜蒸馏器、接收系统和真空系统部

分组成。其中，膜蒸馏器是整个装置的核心部分，主要由料液室、微孔分离膜、膜支撑板、密封件等

组成。外循环减压蒸发回收工艺适用性强。回收的

废酸洗液的回收利用涉及多学科、多领域的理

论和技术，目前，我国对盐（硫）酸酸洗废液的处理还尚需改善提高．钢铁产业发展迅速，表面酸洗后产生的废酸液处置问题倍受关注，重点应该从酸洗废液资源化处理，降低处理成本，提高产品质量，

稀酸通过适当再配制全部回用于酸洗工段，应用此‘方法实现了废酸的零摊放，环境效益和经济效益显

著。

渗析法的核心设备是渗析器。由残液室、渗析膜、扩散室组成两室夹膜结构．废酸和自来水分别在左右两室逆向流动。由于渗析膜为阴离子交换

膜，膜本身带正电荷，并且有可使酸根的水化离子通过的膜孔径。所以能吸引溶液中的阴离子，在浓差的动力作用下，使酸室的阴离子通过渗析膜到扩散室而成为低浓度的酸，而金属盐类的水化离子半径较大，较难通过膜的孔径，所以留在酸室成为残液．即可将酸与盐分离。应用此方法既可以减少化学用品的使用量。又可以节约适量成本，是一种绿

增加产品附加值和实现无二次污染的角度进行开

发、完善和提高．

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蒸发，则硫酸与废酸中的金属盐类发生复分解反

应．使其中的铁盐转化为硫酸亚铁；氢离子与氯离

子结合生成盐酸，使废酸中的游离酸变成气榴，经

冷凝即得到再生的盐酸。再根据亚铁盐在酸水溶液水分以提高废液的酸度，然后再在强制给冷条件下

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使废液温度下降至一定值，从而降低了亚铁盐的溶解度，过饱和部分亚铁结晶析出。经处理后废酸液可被完全循环使用，并回收了有用的副产品亚铁盐

结晶。设备及管道不会被堵塞。回收的酸液重新得到利用，实现了废酸液的完全零排放，从而减轻了附近水域的污染。应婀此方法可以节约大鼙ｉ２ｆ金，

具有很好的环境效益：同时也为国家节约了资源，另外还可以解决一些人的就业问题，因此具有良立ｆ

的社会效益。

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