废酸再生技术

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废酸资源化技术摘要

钢铁热轧所产生的酸洗废液一般含有0.05～5g ／L 的 H+和 60～250 g ／L 的 Fe2+，由于严重的腐蚀性，已被列入《国家危险废物名录》。该类废液的直接排放不仅严重污染环境，而且造成极大的浪费。

Ca （OH 1 特性，在焙烧炉中直接将FeCl2 转化为盐酸和Fe2O3，其反应如下： 4FeCl2+4H2O+O2＝SHCIt↑+2Fe2O3

反应生成的和从酸里蒸发出来的HCl气体被水吸收后得到再生酸。这是一种最彻底、最直接处理酸洗废液的方法。由于盐酸具有挥发性，所以该方法更适合于盐酸酸洗废液的处理。实践证明该方法可以处理任何含铁量的盐酸酸洗废液。

流化床焙烧法与喷雾焙烧法是直接焙烧法中两种应用最早、最成熟的工艺形式。虽然采用的具体设备和工作过程不完全相同，但工作原理相同，它们将废液的加热、

厂、

除了上述两种方法以外，还有日本的开米拉依托法、奥托（OTTO）法、PORI法及滑动床法等方法。开米拉依托法在直接焙烧法的基础之上，加入了氧化铁的提纯工艺，可以生产出高纯度氧化铁，是钢铁工业与电气磁性材料的结合。

直接焙烧法原理简单，而且一般自动化程度都较高，解决了钢铁企业不熟悉化工生产操作的难题，但是由于其要求系统内各个程序的控制相互协调，而且要求酸洗工

序与之密切配合，需要具有较高的设计、管理和控制水平，同时由于在高温下盐酸有强烈的腐蚀性，因此接触废液的设备均需要采用优质的耐腐蚀材料，造成设备成本、零部件消耗、维修费用及运行费用都很高，因此该法更适合于大型企业采用。

目前已经建立了许多无废液排放的带钢酸洗厂，即将直接焙烧处理工艺与钢材的酸洗工艺有效地结合起来。

1.2

1.2.l

晶体的

由于盐酸具有挥发性，容易再生，所以在对盐酸酸洗废液进行浓缩处理的同时，可以回收得到稀盐酸，与浓酸混合后可循环用于酸洗工艺。也可以用萃取法再生盐酸后进行铁盐的回收[1]。

1.2.2 膜法分离

通过膜分离技术也可以对废液进行分离再回收，即利用膜的离子选择性将盐和酸分离开，同时回收酸和铁盐。

渗析法的投资仅为焙烧法的1／5左右，正日益引起人们的重视，该技术的关键是确定离子交换膜的面积，渗析面积可以通过计算获得[2]。周柏青[3]采用阴离子交换膜对盐酸酸洗废液进行了分离，酸的回收率达到90％，回收酸中亚铁盐的质量浓度小

于10 g

万金保

FeSO4

1.3

污水处理。聚合硫酸铁的组成为[Fe2（OH）n（SO4）3-n/2]m，为红褐色粘性液体[5]。聚合氯化铁的组成[Fe2（OH）nCl6-n]m，为红褐色透明液体[6]。它们分别是羟基部分取代SO42-和Cl-而形成的聚合物，可以分别从以硫酸和盐酸做酸洗用酸所得到的酸洗废液制得，其合成方法可以概述为[7-9]：控制溶液中的酸度、m（SO42-）／m （Cl-）和Fe2+ 浓度，在一定温度下，用氧化剂将Fe2+ 氧化成Fe3+ 的同时使之聚合。反应的关键要素之一是调节三者的浓度及其比例关系，调节的方法依产品及其

要求（如浓度、聚合度等）、所用氧化剂等条件而定。氧化剂可以用氧气、空气、氯气、硝酸、亚硝酸盐或过氧化氢等。反应温度一般不高于90℃。

1.4 制备铁磁流体

王文生等[10]研究了采用部分氧化-铁氧体共沉-表面处理流程，用盐酸酸洗废液制备

）／m （Fe2+

1.5

70 kt

①干法

干法是将同体铁盐原料在高温下进行焙烧或煅烧，得到氧化铁红的固相反应。其中常用的一种方法称为绿矾煅烧法，因以绿矾（FeSO4？7H2O）为原料而得名。其工艺流程为：在250～300℃下将从酸洗废液中提纯得到的FeSO4？7H2O脱水为

FeSO4？H2O，研磨粉碎后于700～800℃下煅烧而得到铁红。通过控制煅烧温度和时间及空气通入量，可以生产出从浅红到深红各种色调的铁红。

②湿法

湿法也就是氧化中和法，原理是使酸洗废液中的亚铁离子氧化为铁离子，并在碱性

与干法相比，湿法的能耗低、投资少、二次污染小，但操作要求高，条件不易控制。

1.6 制备针状超细金属磁粉

利用酸洗废液制备的针状超细金属磁粉是一种高附加值、高技术的产品，应用范围很广，无疑为钢铁厂酸洗废液的利用与治理开辟了一条新途径。

该方法的工艺过程如下[13]：

①配制一定浓度的亚铁盐溶液；

②在搅拌的条件下，向其中加入氨水至溶液的pH＞11，升温至60℃，通空气氧化（流量31／min），6 h后抽滤反应液，用水将滤饼洗至pH＝7，烘干研碎，制取针状超细

③将

，因

1.7

[14]，

和αpH ＝1.4～1.5。该方法需要在NH4+存在的条件下才能顺利进行。具体生产过程为：

酸洗废液的主要化学成分为：ρ（Fe3+）＝8.6 g／L，ρ（NH4+）＝7.7 g／L，ρ（总SO42-）= 40.92 g/L。pH＝1.54，游离的硫酸为0.03 mol／L的条件下，被密封在100 mL不锈钢容器里，160℃下，经过l～8 h，然后冷却。

该工艺过程的主要反应为：

2Fe3++2H2O＝Fe2（OH）24＋2H+

Fe3++2SO42-＝Fe（SO4-）2

Fe2（OH）24++2SO42-= Fe2（OH）2（SO4）2

Fe2（

α－

NH4+）= 7.7 g

始酸洗用液（0.3mol／L），所以可以直接重新回到酸洗生产线，循环利用。

2 结语及展望

近几年来，随着对环境保护和资源利用重视程度的提高，人们对冶金工业酸洗废液资源化处理的研究也越来越深入，为资源的再利用提供了新的手段。纵观酸洗废液处理发展的现状可以看出：酸洗废液的处理必将继续向着资源化处理的方向迈进，