钢铁企业酸洗废液资源化利用技术研究

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钢材表面酸洗过程中会产生大量的酸洗废液,酸洗废液主要含有一定浓度的硫酸(当采用硫酸酸洗时)或盐酸(当采用盐酸酸洗时),大量的亚铁离子,少量的锰离子,微量的铅、镉、汞、铜、钴、镍等重金属离子及砷等非金属有毒有害物质,是一种强酸性、高毒性的废液。传统方法一股采用中和沉淀法来处理酸洗废液,由于中和沉淀法在处理过程会产生大量污泥、污泥后处理(处置)麻烦,易产生二次污染,于此同时,酸洗废液中有利用价值的铁和废酸等资源浪费较为严重,中和沉淀法已不符合现代钢铁生产绿色、可持续和循环经济的发展理念,因而该技术已被逐渐淘汰。因此,探究合适的酸洗废液的资源化处理方法具有十分重要的意义。本文本文结合了国内外钢铁企业酸洗废液资源化利用的现状,以湖南湘潭某金属制品厂硫酸酸洗废液为研究对象,开展了酸洗废液化学组成分析方法研究,酸洗废液中微量有害杂质元素脱除方法研究,并进行了利用酸洗废液制备铁系产品的研究,探索出了一条合适钢铁企业资源化处理新工艺。实验采用单质铁粉或单质锌粉或单质铁粉与单质锌粉混合物还原法脱除钢铁企业酸洗废液中的微量重金属及非金属砷,在还原温度50—70℃;还原时间3h,铁粉或锌粉或铁粉与锌粉混合物的用量为其与酸性废液中游离酸及微量重金属总摩尔量的1.2倍的条件下,该脱除方法对铅、镉、铜、钴、镍的去除率分别可以达到84.50%,68.33%,88.88%,73.33%,77.77%,对砷的去除率可达到100%。利用除杂后的酸洗废液,在nFeSO4:nH2SO4=1.95-2.05;反应温度:65-70℃;聚合总反应时间:3.0-3.5h,进行聚合反应,在蒸发结晶的条件为:蒸发温度70-85℃;蒸发压力-0.07—-0.08MPa(表);蒸发浓缩比1/(0.25-0.30),经蒸发浓缩结晶制备出了液体聚合硫酸铁和固体硫酸亚铁,其产品质量全面达到国家水处理剂用固体聚合硫酸铁产品质量标准(GB14591-2006)的I级指标要求。同时利用除杂后的酸洗废液经喷雾干燥制备出了符合国家标准的的饲料级-水硫酸亚铁和固体硫酸亚铁产品。
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