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钢丝绳行业流化床法废盐酸再生技术的应用
作者: 发布日期:2018-06-30
金属制品企业生产过程中几乎离不开酸洗工序,钢丝酸洗过程中产生大量的工业废水,废水中含有金属离子和残留酸等有害物质,严重污染生产环境。流化床法废盐酸回收经营许可证再生法具有技术先进、操作方便、污染小、废酸回收率高(99%以上)、运行安全,产品为再生酸和氧化铁,再生酸可重复使用,减少了大量新酸使用,降低了成本。
钢丝绳行业与其他金属制品行业不同的是在生产过程中要进行铅浴淬火处理,钢丝在铅浴淬火后会将氧化铅和单质铅带到下道酸洗工序中,氧化铅和单质铅与盐酸反应后变成离子态铅。铅是重金属,含铅废物属于危险废物,必须由有处置资质的单位进行有效处置,所以,如何有效收集废酸中的铅,尽可能降低对环境的污染至关重要。
废盐酸再生技术中喷雾焙烧法最大的缺点就是副产品是微米级的红色氧化铁粉,易飘散,存在较严重的二次粉尘污染。钢丝绳行业如果采用喷雾焙烧工艺,重金属铅会夹杂在粉尘中,严重污染环境且危害生产工人健康。相对而言,流化床的副产品是毫米级的铁球,不会存在二次粉尘污染,重金属铅会固化在铁球中,生产铁铅氧化物,不会污染环境。据相关设备厂家介绍,对环保要求非常严格的欧美国家普遍采用流化床工艺。
    咸阳宝石使用盐酸对线材进行酸洗,年生产废酸约12960 m3,漂洗水温度及残留物质量浓度见表1,废盐酸成分见表2。为了保证酸洗液的浓度,必须不断向酸洗生产线补充新酸,进行盐酸酸洗时,随着酸洗的进行Fe2 +浓度逐渐升高,而游离酸浓度相应降低,Fe2 + 达到一定浓度后,酸洗液必须报废。

 
(1) 首先用泵将废盐酸回收经营许可证送到废酸储罐,并打到预浓缩器中,在预浓缩器中一部分废酸液被焙烧炉的炉气汽化。
(2) 经预浓缩而剩下的酸液,继续被浓缩并使氧化铁富集,从预浓缩器流出的酸液,通过一个配料装置导入焙烧炉中的流化床,炉内温度约850 ℃,高温下水被蒸发,氯化铁受热分解为氧化铁和氯化氢,发生化学反应
 (3) 在流化床中的颗粒氧化铁逐渐变多、变大,流化床内氧化球层的高度不断增高,使由鼓风机吹入的空气所受到的阻力也增大,当压力增大到一定值时,通过一个叶轮闸门把多余的氧化铁排出,排出的过程进行到使流化床下部的空气压力下降到要求值为止。
(4) 较细的氧化铁粉被焙烧炉废气带出,进入旋风除尘器中。从除尘器分离出来的细小氧化铁粉再回到流化床中,被酸液湿润并逐渐变粗。经旋风除尘器净化后的炉气进入预浓缩器,在预浓缩器里与酸液进行热交换并放出热量,降低气温。
(5) 含有氯化氢的焙烧炉气,经预浓缩器后进入吸收塔,与从塔上喷洒下来的冲洗水接触,氯化氢被水吸收形成再生酸。经冲洗水吸收后排出的废气(主要是氮气、二氧化碳等)通过烟囱排入大气。采用流化床法酸再生机组就是将废盐酸通过焙烧炉高温分解形成HCl气体和氧化铁,HCl气体经过文丘里预浓缩器预浓缩、吸收塔吸收和洗涤塔喷洒洗涤,吸收其中的HCl气体形成再生酸,再生酸回流到再生酸罐,尾气通过洗涤塔及处理装置后达标排放。文丘里的作用是废盐酸与HCl气体进行热交换;在反应炉中高温使HCl气体与氧化铁分离,氧化铁成球;吸收塔中水吸收HCl气体,产生盐酸,且吸附固体颗粒物;洗涤塔用于喷淋吸收HCl气体;尾气经过除尘处理后达标排放。其工艺流程和原理如图1所示。
国际上有2种废盐酸再生工艺,即喷雾焙烧法和流化床法,两者所用的工艺方法相同,区别在于喷雾焙烧法生成的氧化铁为粉末状,可作为电子、油漆、橡胶等行业的原料使用,但是对废酸成分及水质要求高,如果配备脱硅装置则产生的氧化铁粉纯度高,附加值高,此工艺在国内应用广泛,目前国内大钢厂已投产的废酸再生设备都采用喷雾焙烧工艺。流化床法生成颗粒状氧化铁,对废酸和水质无要求,如果废酸中杂质含量多则产生的氧化铁球中杂质多、纯度低、附加值低,可作为炼钢厂的原料使用。废盐酸回收经营许可证再生喷雾焙烧法和流化床法比较见表。

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