钢铁盐酸酸洗废酸生产三氯化铁新工艺_李光谱

钢铁盐酸酸洗废酸生产三氯化铁新工艺_李光谱
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酸洗废水概述

酸洗废水概述 默认分类2009-12-09 22:43:17 阅读88 评论0 字号:大中小订阅酸洗废水是为了清除金属表面氧化物,采用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸及磷酸等酸进行酸洗法处理时而产生的废水。废水多来源于钢铁厂或电镀厂,PH值一般在1.5以下(游离酸0.5-2%),呈强酸性,采用中和法对废水进行处理,常采用的中和剂有石灰、白云石及氧化 镁等。 一般钢厂的薄板、轧钢工序利用硫酸酸流法对刚才表面进行清理。中型企业年产生废水洗液1000-1500吨,其中轧钢工序排放废酸的主要成分是:FeSO4-100g/L,游离酸-20%。这种酸洗液卫静任何处理直接排入河流,造成河水污染,生态破坏,因此对其进行治理 是势在必行。 酸洗废液是一种可利用资源,对其进行综合治理,化害为利,变废为宝是一项利厂、利社会的有力措施。根据一般钢厂的实际情况,以消除环境污染,资源能得到再利用,不产生二次污染,一次性投资少,工艺简单,便于管理为目的为宜。 酸洗废水的来源及危害 1、酸洗废水的来源及组成 钢铁元件毛坯在表面电镀、喷涂前一般都要经过酸洗,以清除表面的氧化物,因而产生酸洗废液和酸洗废水。其中酸洗废液含酸浓度较高,可回收再生酸。而大量的冲洗水,即酸洗废水含酸量较低,用来回收则很不经济,所以作为废水外排。不同的元件或不同的加工要求,使用的酸的种类和浓度亦不同,如清洗钢铁工件或毛坯一般用硫酸,浓度为250g/L,加热到70℃清洗,废液中含有硫酸100~150g/L、硫酸亚铁200~250g/L,还有氧化铁皮和油污等。盐酸清洗废液中一

般含FeCl280~150g/L、盐酸10~50g/L。不锈钢毛坯或工件一般用硝酸和氢氟酸按照一定的比例配成混合液进行清洗。 2、酸洗废水的危害 含酸废水的主要危害是腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物;阻碍废水生物处理中的生物繁殖;酸度大的废水会毒死鱼类,使庄稼枯死,影响水生作物生长。含酸废水渗入土壤,时间长了会造成土质钙化,破坏土层松散状态,因而影响农作物生长。人畜饮用酸度较大的水,可引起肠胃发炎,甚至烧伤。 在酸洗工序中产生大量酸雾,不仅损害工人的身体健康,而且使厂房、设备遭到腐蚀,同时大量酸雾的挥发,造成酸液损耗,增加酸洗成本。酸洗废水中还含有大量的重金属离子,由其超标而造成的对水体的污染,对生物毒害,乃至最终对人类健康的伤害都是不言而喻 的。

酸洗钢板 - 特点、用途

酸洗板 酸洗板(Pickling plate、pickled steel board)是以优质热轧薄板为原料,经酸洗机组去除氧化层,切边,精整后,表面质量和使用要求(主要是冷弯成型或冲压性能)介于热轧板和冷轧板之间的中间产品,是部分热轧板和冷轧板理想的替代产品。与热轧板相比,酸洗板的优势主要在于:1)表面质量好,由于热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮,提高了钢材的表面质量,便于焊接、涂油和上漆。2)尺寸精度高,平整后,可使板型发生一定变化,从而减少不平度的偏差。3)提高了表面光洁度,增强了外观效果。4)能减少用户分散酸洗造成的环境污染。与冷轧板相比,酸洗板的优势在于在保证表面质量使用要求的前提下,使用户有效的降低采购成本。目前,许多企业对钢材的高性能、低成本提出越来越高的要求。随着轧钢工艺技术不断进步,热轧薄板的性能正向冷轧板接近,使“以热代冷”在技术上得以实现。可以说,酸洗板是介于冷轧板和热轧板之间的性能价格比比较高的一种产品,有着良好的市场发展前景。但是从目前看,酸洗板在我国各个行业的使用才刚刚起步,专业的酸洗板生产从2001年9月宝钢酸洗生产线投产开始 产品简介 酸洗板市场主要体现在以下四个方面:替代冷轧、替代热轧、替代进口和替代小酸洗。其中替代进口和小酸洗实际上是已有的市场,市场有限也不可能完全替代。而随着汽车、机械、轻工等行业的快速发展,企业面临这市场竞争带来的巨大的压力,对产品成本和产品质量要求日益提高,酸洗板以其较高的性价比完全替代部分冷板和热板,必将逐渐为用户所认可。 热轧酸洗板的主要工序有激光焊接、位伸矫直、紊流酸洗、在线平整、切边、在线涂油等。 宝钢酸洗规格一般为1.0-6.1*800-1650mm。产品包括低中、高强度级别的冲压用钢、汽车结构用钢等,主要以钢卷形式交货。工艺特点用盐酸将热轧钢板上的氧化铁皮清除后得到漂亮、光滑的表面。 产品特点 1、降成本,用酸洗板代替冷轧板,可以为企业节约成本。 2、表面质量好,与普通热轧板相比,热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮,提高了钢材的表面质量,便于焊接、涂油和上漆。 3、尺寸精度高,平整后,可使板型发生一定变化,从而减少不平度的偏差。 4、提高了表面光洁度,增强了外观效果。 主要用途 1、热轧酸洗在汽车行业主要用途如下:汽车底盘系统,包括大梁、副梁等。车轮,包括轮辋、轮辐射等。驾驶室内板。车厢板,主要是各种卡车的车厢底板。其它冲压件,包括防撞保险杠、刹车间闸套等一些汽车内部小零件。

酸洗废水方案

工程名称: 10m3/d酸洗及钝化废水处理方案 技 术 方 案 项目建设单位:长葛市宏锦成电动科技有限公司项目施工单位单位:河南科源环保技术有限公司

目录 一、水量与水质 0 二、设计依据及原则 (1) 三、处理工艺的选择 (5) 四、处理工艺构筑物和设备设计 (8) 五、机电设备一览表 (11) 六、人员配备 (11) 七、运行费用及效益分析 (12) 八、主要技术经济指标 (12) 九、项目实施 (13) 十、项目管理 (14) 十一、质量控制 (15) 十二、服务承诺 (16)

一、水量与水质 1.1废水性质: 1.1.1、工程现状: 该项目单位为金属冲压件厂。该项目在营运期间的废水主要来源于工件的酸洗钝化等表面处理工序,主要由酸洗清洗废水和钝化清洗废水组成,属于一种成分较单一的行业废水。 经生产单位提供的一些相关资料及相关行业废水项目的相关工程,结合我方经过多年的水处理经验及理论数据,对该处理工程采用预处理+一体化处理+深度处理工艺完成工程处理并达到排放标准。 1.1.2、由于所排废水中含有一定量的污染物,若不加以处理而直接排放,势必会对周围产生环境污染。为响应国家环保部门“三同时”的要求,企业决定建设配套的废水处理设施,使所排废水必须经处理后达到中华人民共和国《污水综合处理排放标准》(GB12348-1996)表4一级排放标准,以减少对环境的污染,废水处理后即可排出厂外或回用,作为绿化及灌溉用水。 本着为企业负责,为企业服务的宗旨,本厂先拟本项目废水处理方案,对废水处理工艺、设施进行方案设计和设备选型,以供环保主管部门、企业单位等各方专家领导审 议。 1.2废水水量: 废水处理总量:Q d=12m3/d,即Q h=0.5m3/h,废水处理站24小时全自控运行。 1.3废水水质: 设计水质一览表: 注:出水水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4一级标准。 二、设计依据及原则 本公司受业主委托,本着对业主高度负责的态度,根据给排水有关设计依据,结合公司所做的生活污水工程经验,按国家相关的排放标准,对该项目做以下具体的方案设计,

钢铁工业酸洗废液的危害_

高炉喷煤综合技术 过去许多钢厂为改善喷吹煤的燃烧性,采用了燃烧效率高的氧—煤喷枪。大量喷煤操作技术在20世纪90年代末就基本确定。但是,在大量喷煤操作条件下,高炉利用系数都在2.0以下,还原剂比也大大超过了500k g/t。 最近,为应对钢铁需求的增长,人们的目光又再次转向了提高利用系数和抑制温室气体排放量的低还原剂比下的喷煤操作。韩国浦项钢铁公司光阳厂3号高炉2002年5月在喷煤比150k g/t,还原剂比472k g/t的条件下,高炉利用系数达到了3.26t/d·m3。在焦炭强度D I15015保持在86.2%、C S R保持在71.6的同时,对原料的性能进行了改善,通过对焦炭喷撒C a C l2,使焦炭的R D I下降了21%。 根据高炉炼铁实际,高炉采用200k g/t h m 以上的大喷煤量是体现了采用非焦煤直接用于炼铁、资源合理利用和节能的综合技术;精料和高风温是提高喷煤量的基础,大喷煤、低焦比条件下的高炉煤气流合理分布是大喷煤技术的突破口;高炉产能的提高主要靠降低燃料比,渣铁比和提高富氧率来实现;在不同的资源条件下提高高炉操作水平,操持稳定顺行是高炉操作技术永恒的主题。总之高炉生产技术要向超高生产率,低还原剂比和低环境负荷操作,高速还原化操作方向迈进。 新能源重大突破:海波发电 目前,英国的科学家发明了一种可以利用海水起伏产生的波浪来发电的独特装置。 这种形如海洋生物水蟒的管状发电装置取名“水蟒”。该装置长约182米、宽约6米,由橡胶制成。“水蟒”工作原理非常简单:将“水蟒”安装在距离海岸1.6公里~3.2公里远、36米~91米深的水下,并系在海床上,同时使“水蟒”的橡胶管道内充满海水。这样每当有波浪经过时,弹性极强的橡胶管就会随之上下摆动,橡胶管内部就会产生一股水流脉冲。随着波浪幅度的加大,脉冲也会越来越强,并汇集在尾部的发电机中,最终产生电能,然后通过海底电缆传输出去。每条“水蟒”最多可以产生一兆瓦的电能,足以满足数百个家庭的日常电能需要。如果进一步的测试取得成功,首批“水蟒”将在五年内安装完毕,从而替代未来几十年需要建造的数千台风力发电装置。与近海风力发电相比,“水蟒”发电的成本更低。 钢铁工业酸洗废液的危害 当酸洗液中硫酸浓度低于5%时,不能满足生产要求,需要更换酸洗液,更换下来的酸洗液就是通常所说的酸洗废液。 酸洗废液直接外排的主要危害表现为: a.腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物。 b.阻碍废水生物处理中的生物繁殖。 c.影响水生作物生长。 d.造成土质钙化,破坏土层松散状态,进而影响农作物生长。 e.酸洗废液中重金属离子对人类健康伤害是不言而喻的。 因此,对工业酸洗废液必须采取有效措施,严格控制排放。(本刊讯) · 64·

酸洗废水处理方法

酸洗废水处理方法 1、硫酸废液的处理 钢铁工业硫酸洗液处理工艺主要有中和法、硫酸铁盐法、有机溶液萃取法、渗析法、离子交换法等方法。后面三种方法尚处于试验研究阶段,工业应用较多的是硫酸铁盐法生产硫酸亚铁、聚合铁及颜料等产品。 1.1中和法 1.2硫酸铁盐法 1.3扩散渗析—隔膜电解 1.4氧化铁红硫铵法 1.5湿地法 1.6生物法 2、盐酸废液的综合利用研究 处理硫酸酸洗废水的方法如中和法、结晶法等均可用来处理盐酸酸洗废水。但盐酸具有挥发性,还有一些新的处理方法。 2.1高温焙烧法 2.2鲁奇法 2.3薄膜蒸发法 2.4蒸馏法 3、硝酸、氢氟酸混合废液的综合利用 硝酸—氢氟酸混合废液的综合利用技术,现已成熟的有中和回收法、氟化铁钠法、离子交换树脂法、溶剂萃取法、减压蒸发法和硝酸、氢氟酸分别完全回收法等。 硫酸洗液中和处理法 早期,对于含酸1%以下的酸性工业废水一般采用化学中和法进行处理。具体方法有:酸、碱废水中和、投药中和、过滤中和等。其中过滤中和一般适用于含油和盐较少,含酸浓

度不高(硫酸小于2g/L盐酸、硝酸小于20~30g/L)的酸性废水,该法一般不用于钢铁酸洗废水处理。前两种方法的处理原理和优缺点等见表1。 处理钢铁酸洗废水最常用的是石灰中和法,向废水中添加消石灰将废水进行中和,使PH值达到5.6~6.5之间,达到国家排放标准后排放。 中和法简便易行,但是存在下列问题:管理繁琐,不易控制,废水处理量受到限制;废水中的硫酸、水、FeO、Fe3O4和FeSO4未能利用;处理过程中生成的气体扩散,引起二次污染;污泥量大,剩下的盐类残渣处理困难。故而人们一直在寻找有效解决这些问题的新途径。 1996年上海沪昌钢铁有限公司一轧厂采用电石渣处理酸洗废水。具有中和反应易控制,产生的沉淀物固液分离性能好,易脱水等优点。中和后的废水经“戈尔”薄膜液体过滤器进行表面过滤,悬浮物和重金属离子去除率高,出水质量好。经22个月运行,证明该工艺运行费用低,占地面积小,解决了酸洗废水PH值偏低、金属离子去除及悬浮物超标等问题。处理后的废水全部返回循环使用,较理想地解决了轧钢酸洗废水处理和回用的难题。 硫酸洗液硫酸铁盐处理法 硫酸铁盐法 此法的特点是废液中的铁能够再利用,因此,受到研究人员重视,逐渐形成了较成熟的实用技术。以下六种方法,已投入生产实践。 (1)浓缩-过滤-自然结晶法又名铁屑法,先将硫酸废液与铁屑置于一个反应槽中 充分反应,再将溶液加热到100℃,反应2h,再加热浓缩后自然冷却,使硫酸亚铁结晶析出,最后由甩干机脱水烘干。 该法可以从酸洗废水中回收低、中、高三级硫酸亚铁,供工农业、医药、化学试剂用。具有简单易操作、投资少、费用低等优点,但只能回收硫酸亚铁,不能回收硫酸,处理能力小;产品质量差、生产周期长,比较适合于乡镇企业小型生产。首钢特殊钢公司采用该法处理轧钢酸洗废液,经离心甩干后,残液含酸浓度为0.5%,硫酸亚铁为150~170g/L。 (2)浸没燃烧高温结晶法 该法的主要原理是将煤气和空气燃烧,产生高温烟气,直接喷入废酸水,使水分蒸发,浓缩了硫酸,同时析出硫酸亚铁。 在二十世纪六七十年代,上海、天津、吉林等地采用浸没燃烧高温结晶法将浓度12%~15%废酸提高到45%~57%,同时生产含一个结晶水的硫酸亚铁(FeSO4·H2O)。该法的优点是热效高,再生酸浓度高,设备较易解决;缺点是酸雾大,需用可燃气体,较适用于处理量大的废酸。 (3)蒸汽喷射真空结晶法 将废酸液用雾化效率高的喷头喷射到燃烧着的火焰上,使水分蒸发,一般可得到约35%

酸洗与冷轧缺陷

第二章酸洗 一、酸洗线的目的 酸洗线的目的有四个: 1、除去热轧板卷表面氧化铁皮 热轧板卷系在终轧温度800—900℃高温下经受热轧,因此,在带钢表面生成大量氧化铁皮。这种氧化铁皮给冷轧操作带来了障碍,损坏了产品表面的美观,同时,也妨碍镀层性能、喷涂性能。为除去这种氧化铁皮通常采用机械法和化学法相结合的方法。所谓机械法是采用除鳞机进行弯曲加工使氧化铁皮中发生龟裂,容易和酸接触而除掉氧化铁皮的方法。所谓化学法是使氧化铁皮和酸发生反应而除去氧化铁皮的方法。所使用的酸通常是硫酸或盐酸。盐酸和硫酸相比较,具有与氧化铁皮反应快、生成的铁盐在盐酸中溶解度大等优点,因此,可加快酸洗线的速度,提高了生产效率。 2、板卷的连接(焊接) 为提高后部工序的作业率和收得率,把几个热轧板卷接头焊接起来,形成一个大板 卷。 3、侧剪边 热轧板卷的板宽全长未必均匀,并且由于边缘存在有龟裂的情况,故通常进行侧剪边。 4、涂油 为防止板卷在卷取运输中产生伤痕,防锈或作为轧制顶涂敷,依照以上不同用途涂敷各种油(把这种操作总称预涂油)。 二、酸洗原理 1、氧化层构成 氧化铁皮是钢在高温下与氧反应而形成的,外层与氧接触更充分,金属与氧反应更彻底。由金属基体向外依次为氧化亚铁FeO、四氧化三铁Fe3O4、三氧化二铁Fe2O3,其中氧化亚铁层最厚,如图。 影响带钢氧化层厚度的主要因素: 带钢终轧和卷取温度; 带钢冷却时间; 氧化气氛; 钢的化学成分。 2、与盐酸的反应 在使用盐酸进行酸洗时,由于盐酸和Fe2O3发生反应最快。基体铁(Fe)比氧化铁皮更容易溶解,容易形成所谓的过酸洗状态,所以,为防止产生过酸洗,添加少量的控制剂,在铁表面形成保护膜,起防止基体铁受酸腐蚀作用。酸洗槽中,酸液浓度、温度、控制剂量都要严格掌握。 三种氧化铁均能很好地溶于盐酸,各种化学反应中,以氧化亚铁FeO为主,生成氯化亚铁和水。 FeO+2HCl=FeCl2+H2O 影响反应进行的主要因素: 盐酸浓度高有利于反应进行,但过高会增加酸挥发,使酸耗增加,一般控制在10%-20%;酸液温度高有利于反应进行,但过高也会增加酸挥发,使酸耗增加,一般控制在80℃-90℃;氯化亚铁FeCl2浓度高不有利于反应进行,过高时应更换酸液和冲洗酸槽,一般不超过28 0g/l。

不锈钢管酸洗废水处理方案汇编

淄博XX不锈钢管有限公司 酸洗废水处理方案 山东青岛XX精工有限公司 目录 一、项目承诺- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3 二、工程概述- - - - -- - - - - - - - -- - - - - - -4 三、设计依据- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - -4 四、设计原则- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - -4 五、废水来源及污染物成分- - - - -- - - - - - - ---5 六、出水水质- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - -- -6 七、设计范围- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - -6 八、设计方案- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - -6 九、工艺设计参数- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - -8 十、设备清单- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - -11 十一、运行成本分析- -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -12 十二、其它- - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -12 一、项目承诺 设备质保期为1年 施工承诺 客户满意。 1, 场处理。 2 3 4 5 二、工程概述 我公司针对不锈钢废水实际情况结合现行不锈钢废水处理 准-GB8978-1996 三、设计依据 水质等 GB8978-1996

化学酸洗除锈清洁生产及酸洗废液的处理

化学酸洗除锈清洁生产及酸洗废液的处理 轧钢构件暴露在空气中容易被氧气氧化,俗称生锈。进行轧钢构件的表面加工处理时,需要对构件表面锈化层进行清除。对轧钢构件表面进行加工处理,可以增强其耐受能力,延长其使用寿命。轧钢构件表面锈化层的清除主要有物理方法、化学方法。物理法主要凭借机械力剥离锈层,该方法缺点主要是锈层去除不彻底,除锈过程产生大量的粉尘,目前在钢铁除锈领域应用得比较少;化学方法应用最广,主要是依靠酸与锈层反应达到除锈的目的,化学法除锈具有速度快、除锈彻底、保证后续钢铁表面处理的质量等优点,但是,化学方法处理依旧有不尽人意之处,即除锈过程产生酸雾、酸洗废液等污染周围环境,影响工作人员身体健康等问题,这里需要进一步探讨。 清洁生产是关于产品和制造产品过程中预防污染的一种新的创造性的思维方法,是不断地改进产品生产过程的管理,推进技术进步,提高资源利用效率,减少污染物的产生和排放,以降低对人类和环境的危害,是持续运用整体预防的环境保护策略。清洁生产的中心思想是用减少或避免生产污染等始端防止技术代替传统的末端治理技术,节约原材料和能源,淘汰有害材料,减少污染物和废弃物的排放,避免废物排放对人类和环境的危害。清洁生产的内容涉及各方各面,都针对着生产工艺过程对环境的不利影响,以实现污染预防为目标,研究、开发并实施各种环境友好材料、工艺和技术。

随着经济的发展,钢铁工业和钢铁制造业也不断地发展,钢材化学酸洗除锈过程产生的问题日益突出。酸洗过程产生的酸雾对设备的腐蚀,缩短了设备的使用寿命,增加设备制造的技术难度;酸洗产生的废液严重影响周围生态环境,成为废水治理中的研究重点之一。近年来,化学酸洗除锈技术不断地改进,取得了长足的进展,减少了酸雾的产生,同时也增强了酸洗废液、废渣的综合利用研究,也降低了能耗。但是,要达到清洁生产的要求还需要加大研发力度,如在钢铁酸洗除锈工艺全过程中如何进一步减少污染排放,提高酸洗液的使用寿命,增强无毒无害或低毒低害酸洗缓蚀剂的研究,降低除锈过程的生产成本等。 1 酸洗工艺过程 钢铁表面由于腐蚀产生的锈层组成成分主要有:Fe2O3,FeO,Fe3O4,水合铁锈化合物等。锈层呈疏松、多孔状态,易渗透,表面积比较大。一般认为其结构大致分成三层,内层以FeO 结晶体为主,结构不稳定,易于破坏,能与水反应生成中间层组分Fe3O4·XH2O;中间层Fe3O4?XH2O脱水后形成致密、无孔、呈玻璃断口状的磁性氧化铁Fe3O4;最外层是结晶构造的Fe2O3,比较疏松。酸洗过程主要是酸与铁锈进行化学反应,使锈层脱离铁基体,在酸洗除锈过程同时发生酸溶解铁基体的反应。除锈过程发生的反应主要如下: 6H++Fe 2O 3 =2Fe3++3H2O 2H++FeO=Fe2++H2O 8H++Fe 3O 4 =2Fe3++Fe2++4H 2 O

盐酸酸洗废水处理

【tips】本文由李雪梅老师精心收编,值得借鉴。此处文字可以修改。 盐酸酸洗废水处理 盐酸酸洗废水主要来源于钢材的酸洗线,主要含盐酸为3%~5%,氯化亚铁(FeCl2)17%~22%,水70%~75%。温度一般为40~85℃,密度一般为1.09~1.2g/cm3。 盐酸酸洗废水处理工艺 冶金厂盐酸酸洗废水处理最常用的方法是加热分解法,其简单流程是:废液经过预浓缩器浓缩后喷入高温焙烧反应炉,分解成HCl和Fe2O3,HCl气体经过旋风除尘器、预浓缩器进入吸收塔,在吸收塔内用水把Hcl气体吸收成18%~20%的盐酸回用于带钢酸洗,反应炉底部排出的Fe2O3成为副产品,进行回收利用。加热分解法根据加热方式和温度的不同又有逆流加热的喷雾焙烧法(图1)和顺流加热的流化床焙烧法(图2)。盐酸酸洗废液再生装置的处理能力,通常是按每小时产生的最大酸洗废液量来确定。例如,1小时产量为200t的带钢酸洗机组(相当于年产冷轧带钢100万t),其再生装置的处理能力为8~10m3/h。 喷雾焙烧法的特点是:(1)反应炉炉温比较低(400~500℃),炉体体积比较大;(2)副产品Fe2O3质量比较高,可用于制造各种磁性材料;(3)再生装置系统的阻力比较小,能源消耗比较低;(4)设备重量大,占地面积较大; (5)运转起动快。 流化床焙烧法的特点是:(1)反应炉炉温比较高(800~900℃),炉子体积比较小;(2)副产品Fe2O3只能用于制造一般磁性材料;(3)再生装置系统的阻力比较大,能源消耗比较高;(4)设备重量小,占地面积比较小;(5)由于要先形成流化床层,运转启动慢。20世纪80年代以来,世界各国采用喷雾焙烧法的日益增多。

不锈钢行业酸洗废水调研报告

不锈钢行业酸洗废水调研报告 周祯 一、不锈钢的基本知识 不锈钢酸洗废水是伴随着不锈钢的加工过程中产生的。不锈钢是在铁(Fe)中加入铬(Cr),镍(Ni)合金而成的钢铁材料,在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢。常用的牌号有: 200系列(Cr-Ni-Mn)、300系列(Cr-Ni)、400系列(Cr)、600系列(高温强度合金系列)等。 表1 不锈钢的分类及化学成分 二、不锈钢制造工艺 不锈钢的生产大体上可分为冶炼(炼钢和浇铸)和加工(开坯、热轧、冷轧、制管、拔丝等)两个阶段。 图1 不锈钢生产流程

三、国内不锈钢酸洗技术 3.1 氧化皮的构成 不锈钢在冶炼、热轧、热处理等过程中,表面易形成一层氧化皮,氧化皮的存在不仅给拉拔带来困难,而且对产品的性能也产生极大的影响。为了得到较理想的不锈钢表面光洁度、光亮度,延长其使用寿命,必须在拉拔、钝化、电镀等工序前对其进行表面处理。酸洗是去除氧化皮的有效方法。 不锈钢氧化皮的组成不仅取决于钢号,而且取决于铁及合金元素对氧的亲合力,比铁容易氧化的元素有Si/Ti/Al/Cr/W/V/Mn等,比铁难氧化的元素有Ni/Cu/Co/Mo等。 表2 典型不锈钢氧化皮组成 3.2 氧化皮的去除 不锈钢氧化皮清除分为化学酸洗法和机械除鳞法。机械除鳞有抛丸、反复弯曲、轻拉破皮等。化学酸洗法是以某种酸为主体,加入适当的添加剂,由氧化剂、活化剂、缓蚀剂、渗透剂、抑雾剂等配成酸洗液。化学酸洗法有普通酸洗法、碱—酸复合酸洗法、电解酸洗法等。现在广为应用的碱—酸复合酸洗法分为碱浸和酸洗两步。 碱浸也称预处理,目的是使不锈钢表面氧化皮疏松,酸洗时易于除去。碱浸可分为熔融碱浸和溶液碱浸两大类。熔融碱浸分为氧化型碱浸和还原型碱浸。 熔融碱浸是基于高温热腐蚀的原理,熔液是以NaOH为基础,加入具有氧化性或还原性的盐类,加热至400 °C以上使之成为熔融物。还原型碱浸是利用NaH的还原熔解作用,将氧化皮中Fe/Ni/Cr等难溶性金属氧化物还原为金属或低价氧化物,并且使氧化皮爆裂脱落,缩短酸洗时间,提高效率。溶液碱浸的工作原理和熔融碱浸相同。国内常用的溶液碱浸是高锰酸钾碱浸。 酸洗分为预酸洗和最终酸洗。预酸洗是根据氧化程度去除或部分去除不锈钢表面氧化皮,最终酸洗是去除残余的氧化物和铬的沉积层。不锈钢酸洗前通过碱浸使氧化皮疏松,再用含有强氧化剂(Fe2 (SO4)3,FeCl3,NaNO3或H2O2)和活化剂(F-和Cl-)的混酸进行强制酸洗,促使改性的氧化皮溶解。 目前国内外广泛使用碱—酸复合酸洗法,即采用高温碱浸和混酸酸洗。碱浸普遍采用NaOH和NaNO3氧化法,酸洗则采用HNO3和HF混酸酸洗法,流程如图2所示。 图2 不锈钢酸洗工艺流程 预热:缩短碱浸时间,防止水分带入水槽。 碱浸:使Cr2O3成分变质破坏,利于酸洗。 Cr2O3+2NaOH=2NaCrO2+H2O 2NaCrO2+3NaNO3+2NaOH=2Na2CrO4+3NaNO2+H2O 2FeO+NaNO3=Fe2O3+NaNO2 2Fe3O4+NaNO3=3Fe2O3+NaNO2 2FeO·Cr2O3+NaNO3=Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2 淬水:通过急冷促使氧化皮疏松、脱落。 水洗:减少残碱带入酸洗液。 预酸洗:洗掉可溶的亚铬酸钠和亚铁酸钠,中和表面残碱,防止碱液带入混酸。 水洗:洗去预酸洗后不锈钢表面的黑灰及残渣。

钢铁酸洗废液的资源化处理技术

钢铁酸洗废液的资源化处理技术 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。 为避免酸洗液的酸污染,传统方法一般采用石灰、电石渣或石灰消化反应的产物Ca(OH)2进行中和,中和后虽然pH值可以达到要求,但是其余各项指标很难达标,而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大,大部分情况是堆积待处理,占用了大量土地,造成二次污染,同时该方法浪费了大量的酸和铁资源。 为了保护环境,节约及合理利用资源,国内外学者长期以来进行了大量的研究和探索,提出了不同类型的处理和回收方法及技术,取得了较好的应用效果。 1 资源化处理酸洗废液的主要方法 1.1 直接焙烧法 直接焙浇法是利用FeCl2 在高温、有充足水蒸气和适量氧气的条件下能定量水解的特性,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、脱水、亚铁盐的氧化和水解、氯化氢气体的收集及吸收成盐酸有机地结合在一个系统内一并完成。具有处理能力大、设施紧凑、资源回收率高(可达98%~99%)、再生酸浓度高、酸中含Fe2+少、氧化铁品位高(可达98%左右)及应用广等特点。 这两种工艺形式的设备组成系统,都有主体设备、酸贮罐区和氧化铁输送贮存设备三部分。主体设备都有焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器、吸收塔和清洗设备,但主体设备的结构却有很大区别。 世界上流化床法盐酸再生装置已建成50多套,我国武钢 1700 mm冷连轧的盐酸再生工艺就是从西德陶瓷化学公司(KCH)引进的流化床焙烧工艺机组。美国SHARON厂、VALLYCITY等钢铁厂的冷轧工序及我国鞍钢、宝钢、上海益昌和攀钢冷轧薄板厂都采用逆流喷雾焙烧盐酸再生装

盐酸废水处理方法

盐酸酸洗废水处理方法 本技术方案所有描述的盐酸酸洗废水是指钢制品企业在日常生 产中采用盐酸对钢制品进行酸洗处理后产生的盐酸酸洗废水。盐酸酸洗废水的有效处理是影响业主单位生产环境和周边水环境的重要因素。为了解决盐酸酸洗废水的有效处理这一问题,企业公司决定投资建造盐酸酸洗废水综合处理项目。 根据项目委托单位提供的处理要求:每天处理盐酸酸洗废水12t;盐酸酸洗废水组向成分:氯化亚铁含量20%;氯化氢含量4%。依据根据委托单位提供的实际情况,结合同行业综合数据分析进行综合测算,决定采用的设计参数为:氯化亚铁含量为20%;氯化氢含量为4%。处理要求:每天处理盐酸酸洗废水20t;蒸发结晶到固液分离,提取四水氯化亚铁结晶物,获取清洁盐酸返回生产车间酸洗工段继续使用。 设计原则 a.工艺成熟、稳定可靠; b.整个流程尽可能减少管道迂回,降低运行费用; c.整体布局简洁、合理、美观,符合国家有关绿化及环保、消防规 定; d.采用技术先进、节约能源; e.运行、管理、维修方便,减少操作劳动强度; f.结合具体的场地条件,设计时充分考虑设备和构筑物的平面布置 及高程分布的合理性,同时采用处理效率高的设备,尽量减少占

地面积。 目前国内热镀锌生产线除锈的主要方法是盐酸酸洗法,具体是将30%盐酸稀释到20%左右酸洗除铁,使用一段时间后盐酸浓度下降,铁含量升高,待盐酸浓度降到3-5%,铁含量达到200g/L左右,不能使用,需要排放废盐酸产生量约24公斤/吨;酸洗后的钢件清水漂洗,此工序产生酸洗废水,产生约400公斤/吨产品的漂洗废水; 该工程彻底解决了热镀锌生产线的盐酸、漂洗水、溶剂及含锌废酸的再生利用,实现了水资源、盐酸、溶剂的再生闭路循环利用,实现废酸、废水、溶剂的零排放 山东鲁力药化设备安装有限公司为您解决盐酸废水问题。

不锈钢钢酸洗的作用

316不锈钢酸洗工艺 1.316不锈钢酸洗钝化的必要性: 奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能,抗高温氧化性能,较好的低温性能及优良的机械与加上r生能。因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。其主要目的在于防腐防锈。不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜,如果膜不完整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。工程上通常进行酸洗钝化处理,使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查(如探伤、耐压试验)及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等,这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量,破坏了其表面的氧化膜,降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀),甚至会导致应力腐蚀破裂。 不锈钢表面清洗、酸洗与钝化,除最大限度提高耐蚀性外,还有防止产品污染与获得美观的作用。在GBl50一1998《钢制压力容器》规定,“有防腐要求的不锈钢及复合钢板制造的容器的表面应进行酸洗钝化”。这一规定是针对石油化工中使用的压力容器而言的,因为这些设备用于直接与腐蚀介质相接触的场合,从保证耐蚀耐蚀性出发,提出酸洗钝化是必要的。对其他工业部门,如并非出于防腐目的,仅基于清洁与美观要求,而采用不锈钢材判·的则无需酸洗钝化。但对不锈钢设备的焊缝还需要进行酸洗钝化。对核工程、某些化工装置及其它使用要求严格的,除酸洗钝化外,还要采用高纯度介质进行最终精细清洗或进行机械、化学与电解抛光等精整处理。 2.316不锈钢酸洗钝化原理 不锈钢的抗腐蚀陛能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜,这层膜1n腐蚀介质隔离,是不锈钢防护的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特征,不应看作腐蚀完全停止,而是形成扩散的阻挡层,使阳极反应速度大大降低。通常在有还原剂(如氯离子)情况下倾向于破坏膜,而在氧化剂(如空气)存在时能保持或修复膜。 不锈钢工件放置于空气中会形成氧化膜,但这种膜的保护性不够完善。通常先要进行彻底清洗,包括碱洗与酸洗,再用氧化剂钝化,才能保证钝化膜的完整性与稳定性。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件,保证形成优质的钝化膜。因为通过酸洗使不锈钢表面平均有10μm厚一层表面被腐蚀掉,酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高,因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡,一些原来容易造成腐蚀的隐患被清除掉了。但更重要的是,通过酸洗钝化,使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解,去掉了贫铬层,造成铬在不锈钢表面富集,这种富铬钝化膜的电位可达+1.0V(SCE),接近贵金属的电位,提高了抗腐蚀的稳定性。不同的钝化处理也会影响膜的成分与结构,从而影响不锈性,如通过电化学改性处理,可使钝化膜具有多层结构,在阻挡层形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃态的氧化膜,使不锈钢能发挥最大的耐蚀性。 国内外学者对不锈钢钝化膜的生成进行了大量研究。以近几年北京科大对316L钢钝化膜光电子能谱(xps)研究为例作简述[1]。不锈钢钝化是表面层由于某种原因溶解与水分子的吸附,在氧化剂的催化作用下,形成氧化物与氢氧化物,并与组成不锈钢的cr、Ni、Mo元素发生转换反应,最终形成稳定的成相膜,阻止了膜的破坏与腐蚀的发生。其反应历程为: Fe·H20+O*≒[FeOH·O*]ad+H++e [FeOH·O*]ad≒[FeO·O*]ad+H++e [FeO·O*]ad+H2O≒FeOOH+O*十H++e [FeO·O*]ad≒FeO+O* FeOOH+Cr+H2O≒CrOOH+Fe·H20 2FeOOH≒Fe203+H20 2CrOOH≒Cr203+H20 MO+3FeO+3H2O≒MOO3+3Fe·H2O Ni+FeO+2H20≒NiO+Fe·H20 (其中Os表示钝化过程中的催化剂,且在钝化迪陧中浓度不变,ad表示吸附中间体。)[page] 可见,316L钝化膜最表层存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ -FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在,钝化膜主要成分为CrO3、FeO与NiO。 3.不锈钢酸洗钝化的方法与工艺 3.1酸洗钝化处理方法比较

金属酸洗废液回收处理指南

金属酸洗废液回收处理指南 刘宗义崔倩 (1.陕西省环境科学研究院 2.西安环科水处理有限公司) 摘要:酸洗废液处理是一个技术性很强的课题,各企业生产工艺和酸洗液化学添加剂差异较大,回收处理工艺必须根据废酸液成份选择合适的处理工艺。本文从企业角度概述酸洗液回收处理工作程序,工艺流程等为企业回收处理提供技术支持。 关键词:酸洗、回收处理、再生酸 酸洗工序是镀锌、电镀、金属制品、机械制造、钢铁、金属材料等行业必不可少的工艺。酸洗废液通常包括:脱油(脂)废水;酸洗废液:盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、磷酸等单酸或几种混酸;冲洗废水和纯化废水。各行业企业根据产品不同,在脱脂、磷酸、纯化工艺中加入化学添加剂等辅助材料。 一、酸洗废液技术状况 1.含酸废液的来源和性质 所有金属元件毛坯在进行表面电镀、喷涂、轧制前一般都要经过酸洗,以清除表面的氧化物。不同的工件或不同的加工要求使用的酸的种类和浓度亦不同,如清洗钢铁工件或毛坯一般用硫酸,浓度为250g/L,加热到70℃清洗,其废液中含有硫酸 (100-150g/L)、硫酸亚铁(200-250g/L),含有氧化铁皮和油污等;有的盐酸清洗废液中一般含FeCl280-150g/L,含盐酸 10-50g/L;不锈钢毛坯或工件一般用硝酸和氢氟酸混合液清洗,国内钢厂使用的混合酸洗液和废酸液组成如表所示。 酸洗液组成(质量分数)/%酸洗废液中污染物质 HNO3 HF NO3-浓度/ (mol.L-1) F-浓度/ (mol.L-1) Fe2+浓度/ (g.L-1) Cr3+浓度/ (g.L-1) Ni2+浓度/ (g.L-1) 7-15 8-12 15 7-15 3-5 4-6 3-5 3-5 。1.66 1.70 1.2 2.2 1.63 2.67 0.8 1.66 20.21 21.05 20-40 29 3.98 4.27 3-4 5.7 2.48 3.58 2-2.5 4.8 企业应该掌握生产环节各工序废酸、废水排放量和废水中污染物含量。可以通过生产时加入物质量计算,也可取样外检。掌握水中污染物浓度大致上可以选定处理方法。 盐酸浓度与PH值关系 盐酸浓度 PH (克/升)(N) 36 1 0.1 3.6 0.1 1 0.36 0.01 2 0.036 0.001 3 0.0036 0.0001 4 0.00036 0.00001 5 0.000036 0.000001 6 水7

不锈钢酸洗废水处理改造方案

不锈钢有限公司 污水站设计方案说明书 XX有限公司 2016.4

目录 1 总论........................................................................................................... - 2 - 1.1 项目概况.......................................................................................... - 2 - 1.2 设计依据.......................................................................................... - 2 - 1.3 设计原则.......................................................................................... - 3 - 1.4 设计范围.......................................................................................... - 3 - 2 工艺设计................................................................................................... - 4 - 2.1 设计水量和水质.............................................................................. - 4 - 2.2 处理工艺设计.................................................................................. - 4 - 3.总平面布置和高程布置............................................................................ - 8 - 3.1 高程布置.......................................................................................... - 8 - 3.2.总图布置........................................................................................... - 8 - 4.建筑与结构设计........................................................................................ - 9 - 4.1.建筑设计........................................................................................... - 9 - 4.2.结构设计......................................................................................... - 10 - 5.电气、仪表.............................................................................................. - 10 - 6.劳动定员.................................................................................................. - 11 - 7.投资估算.................................................................................................. - 12 - 7.1.投资估算依据................................................................................. - 12 - 7.2 土建规模........................................................................................ - 12 - 7.3.设备投资估算................................................................................. - 12 - 7.4 其他费用........................................................................................ - 13 - 7.5 总投资............................................................................................ - 13 - 8.技术经济分析.......................................................................................... - 14 -

酸洗废液

8.4酸洗废液的再生 在钢材的酸洗过程中,酸与铁及铁的氧化物作用,生产亚铁盐。随着酸洗钢材量的增加,酸洗液中的铁盐浓度不断提高,而酸的浓度愈来愈低。因此必须进行酸的再生处理。 8.4.1 含硫酸污水的回收处理 在硫酸酸洗废液中,主要含有三种主要成分:H2O、FeSO4、H2SO4。当生产厂有回收利用设备时,其含量分布约为70%、17%、10%,而当没有回收设备时,一般约为在72%~73%、22%~23%、5%左右。同时还含有少量的污油和杂质。 国内外回收酸洗污水中硫酸的方法很多,主要有以下三种措施。 ①通过提高酸浓度及降低温度的方法使硫酸亚铁自污水中结晶析出,回收的硫酸再用于酸洗。主要采用蒸喷真空结晶法、浓缩冷冻法和浸没燃烧法等。 ②加某一种物质于废酸液中,在一定条件下使之与未消耗的硫酸等作用生成其他有用物质,如投入铁屑使之全部生成硫酸亚铁的铁屑法、加氨以制成硫酸铵化肥的氨中和法,加氧和催化剂生成聚合硫酸铁的聚铁法等。 ③将废液中硫酸亚铁重新变为硫酸和氧化铁(或纯铁),以回收全部硫酸。如盐酸置换热解法,电渗析发等。 目前国内钢铁企业生产中处理硫酸酸洗废液比较成熟的方法主要有蒸喷真空结晶法、浓缩冷冻法、铁屑法和聚合硫酸铁法,下面分别介绍这几种方法。

8.4.1.1 蒸喷真空结晶法 蒸喷真空结晶法师根据硫酸亚铁在硫酸水溶液中的溶解度规律进行的。通过增加废液酸度和降低温度的方法,使硫酸亚铁溶解度尽可能达到最低,从而使过饱和部分硫酸亚铁结晶析出,并从废液中分离出来。 增加废液酸度(补充酸液中消耗的酸)以加入浓酸为主,以蒸发浓缩为辅。废液通过真空结晶机组在绝热状态下真空蒸发部分水分,使剩余部分废液温度降低,从而降低了硫酸亚铁的溶解度,过饱和部分硫酸亚铁结晶析出。 真空结晶机组是由蒸发器、结晶器、蒸汽喷射器及冷凝器等组成,蒸发器与结晶器是真空结晶机组的主体设备。运行时分别保持一定的真空度,当温度大于该真空度的相应蒸发温度的废液通过时,废液中的水分在绝热状态下蒸发,其所需蒸发潜热由废酸供给,从而得以降低废液温度。蒸发器、结晶器内真空度的造成及水分蒸发生成的冷蒸汽的不断冷凝排除是由蒸汽喷射器及冷凝器来完成的。 自酸洗车间运来的废液经过预处理器,存放在废液贮槽。需耗用的工业硫酸,存放在硫酸贮槽中。将废液与新酸分别用泵送到废液及硫酸消耗槽中。从这里靠蒸发器内的真空将废液和新酸按一定比例(用转子流量计控制),不断地自动吸入蒸发器中。在蒸发器内由于部分水在真空下绝热蒸发,是废液温度降低。然后废液与新酸混合依次进入结晶器;器内压力逐一降低,而液温亦连续下降,直至达到设计的结晶温度。当温度降至32℃,废液中的硫酸亚铁开始结晶,温

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