利用钢铁酸洗废液生产三氯化铁.doc

利用钢铁酸洗废液生产三氯化铁坚_一(北京工业大学,北京100022)姜作任一_,(哈尔演市动力区环保局,哈尔缕?150040)擅翼利用钢铁酸洗废液和钢铁厂的粉尘平炉灰生产三氯化铁试验结果表明,谖工l艺以废治废,方j击简单,其产品可用于饮用水净化,污水处理和工业生产,实现了综合利用,化害为利,具有较好的经济,社会和环境拽益.,关-调塑堡墼堡墅.平炉灰三氯化铁1引言在钢铁企业和冷轧加工的除锈工艺过程中,产生大量的酸洗废液,其主要成分为二氯化铁和盐酸.对这些酸洗废液的处理,有的工厂采用碳酸钠中和后排放的方法,不但费用较高而且排放水含盐量过高,不符合排放标准;有的工厂采用硝酸氧化法,把硝酸加入酸洗废液中,使Fe”氧化成Fe”生产出液态的三氯化铁产品,但在生产过程中会产生大量的氨氧化物,造成对大气的二次污染,而且硝酸的量不易控制,三氯化铁产品的质量得不刭保证,另外,该法对设备的腐蚀严重,仅23个月设备便需更换.我们利用工业废渣平炉灰,在加氯的条件下处理酸洗废液,不但提高了三氯化铁产品的质量,达判国家标准,而且不产生新的污染,并较好地解决了设备的防腐问题.本项研究为酸洗废液的冶理创出了一条新的途径.狻老孚2实骚方法2.1原科2.1.1酸洗废液酸洗废液由哈尔滨带钢厂提供,盐酸含量约为2o%:pH为2,原始废酸液硬蒸馏浓缩至50%体积后的废酸液的含铁量分析结果如表1和表2所示.表l原始废酸液含铁量分桁结果2.1.2平炉灰平炉灰是炼铁平炉除尘装置中收集判的粉,j蹲一o3一l5蜂到韧稿,19960610到謦改藕,?356?化工环保1996年第16卷表2浓缩疳的废酸液含铁量分析结果末状物质,俗称红尘,其主要成分为氧化铁,其中三氧化二铁的含量在93-95之同.价格约每吨50元.2.1.3氯气.工业用钢瓶装液态氯气,纯度大于90%,价格为每吨950元2.2工艺流程,将主要成分为二氯化铁和盐酸的废酸洗液与平炉灰,按3:1(重量比)加入调节池,经搅拌充分接触,发生以下反应:Fe203+6Hcl一2FI3+30静置后的靖液泵入塔顶,喷淋而下,在塔内的磁环填料表面上与由塔底通人的氯气接触,溶液中的=氯化铁发生氧化反应,生成三氧化铁,即:2FCI2+CI2FeCI3主要反应装置接触塔总高度350cm中部喷淋室直径40cm,磁环填料高度160cm塔顶消泡室直径46cm,高度70cm装有碱性溶液的尾气吸收池容积为O.8m.利用钢铁酸秽渡液生产三氯化铁工艺流程如下图所示.利用钢铁酸洗废液生产三氯化铁工艺琉程圉.1.调节池;2.泵;3.按触塔;4.稍泡宣;5.喧拣宣;6.J蠡品接受鉴;7.尾气碾牧电;8.渣氯钢瓶.3结果与讨论3.1废酸液浓度与温度的影响(1)原始崖酸液中直接加入过量的平炉灰,搅拌让其充分接触后,将上清液象入接触塔通氯氧化,所得产品三氯化铁溶液比重为1.32,含铁量分析结果如表3所示.(2)原始废酸液蒸发浓缩至50体积后,趁热加入平炉灰,搅拌让其充分接触,液体温度降至60.c左右,保温半小时以上,将清液象入接触塔通氯氧化,所得产品三氧化铁溶液比重为I.42,含铁量分析结果如表4,所示.第6期化工环保?357?表3由原始虚酸液生产三氯化铁含铁量分析结果袅4由原始座酸液的滩绾液生产三氯化铁含铁量分析结果实验证明,温度的升高有利于Fe”转化为Fe”.利用浓缩原始废酸液的余温掘进逸一转化,能有效提高三氯化铁的产率.实验结果表明,原始废酸液浓缩至5O%体积时,加人平炉灰保温后再将清液喷赫,加氯氧化,所得产品三氯化铁含量可大于42,达到国家标准(GB1621-79).原始废酸液不经浓缩,直接通过该工艺流程生产的产品,三氯化铁含;量达29.38%,该产品可作絮凝剂,用于工业生产及污永处理由于竣有蒸发浓缩所需的耗能过程,可大大降低产品的成本.也可对20的产品进行蒸发浓缩,使三氯化铁的含量达蓟42,但这样处理的溶液中,FeCI:含量较高,一般超过2.5.5.2氯气流量的控删氯气流量的控制是工艺中的重要环节,氯气流量小,产品的增重率会减少,氯气流量大则会由尾气吸收池逸出造成污染.通常喷淋液与氯气重量比控制在l:O.15为宜.并需要随时检验吸收液是否呈碱性,以保证尾气中的氯气能得到完垒吸收.5.5喷淋液流量的控制喷淋液流量的大小与其浓度有关,一般不超过0.3t,h.5.4产品的应用肥皂工业的甘油提取工艺中,要在皂化废水中加凡液态三氯化铁作絮凝剂,然后进行蒸馏得到甘油.本方法生产的液态三氯化铁可用于上述士艺,.本产品述可用于电子工业处理线路板及墨水制造,饮用水净化,.污水处理等.5.5经济效益本工艺的主要原料为盐酸酸洗废液和平炉灰,其运输费用每吨约为5O元,钢瓶装液氯为950元/t.液态三氯化铁(含量>42)产品成本约为280元,t,售价为780元,t盈利为500元/t.4结语(I)本工艺采取以废治废,工艺流程简单,运转稳定,管理方便,处理成本低.(2)与其它处理酸洗废液驹方法相比,本工艺有占地小,投资少,周期短,不产生二次污染,设备使用寿命长等特点.液态的三氯化铁产品一般可在当地使用,有较好的经济效益.(