氯化亞鐵的無害化處理方法
【專利摘要】一種氯化亞鐵的無害化處理方法，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述處理方法在如下反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行，該反應(yīng)系統(tǒng)包括廢酸池、與廢酸池出料口相連的預(yù)反應(yīng)池、與預(yù)反應(yīng)池和廢酸池出料口同時相連的反應(yīng)塔、與反應(yīng)塔進(jìn)料口相連的氯氣儲罐、與預(yù)反應(yīng)池進(jìn)料口相連的氯氣吸收罐、與氯氣吸收罐出料口相連的堿液吸收塔、與反應(yīng)塔出料口相連的成品池。從根本上解決了現(xiàn)有含亞鐵廢酸洗液處理工藝復(fù)雜、污染大、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)率低等缺陷，并具有能耗低、反應(yīng)效率高、反應(yīng)完全、無污染、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】氯化亞鐵的無害化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種氯化亞鐵的無害化處理方法。主要用于處理酸洗工藝中含有亞鐵離子的廢酸無害化處理。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國鋼鐵加工行業(yè)使用鹽酸酸洗工藝，若不能妥善處理酸洗后含亞鐵離子的廢酸洗液會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。據(jù)可靠資料顯示，一個中型鍍管廠平均每日排放酸洗廢液近三噸，其中含有近四分之一的FeCl2，這種高濃度的廢液直接排入江河中，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、城市用水以及農(nóng)田灌溉用水的影響不容忽視。而FeCl3主要用作飲水和廢水的處理劑；染料工業(yè)的抓化劑和媒染劑；有機(jī)化合物以及銀、銅礦的氯化劑；照相和印刷制版的腐化劑；以及制備其他鐵鹽、墨水、醫(yī)藥的原料等等，具有廣泛的用途。若能妥善處理廢酸洗液中的FeCl2使之轉(zhuǎn)化為FeCl3,不但變廢為寶,減少污染,還可增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。為此,本發(fā)明提供了一種氯化亞鐵的無害化處理方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種氯化亞鐵的無害化處理方法，從根本上解決了現(xiàn)有含亞鐵廢酸洗液處理工藝復(fù)雜、污染大、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)率低等缺陷，并具有能耗低、反應(yīng)效率高、反應(yīng)完全、無污染、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:該氯化亞鐵的無害化處理方法，其技術(shù)要點(diǎn)是:所述處理方法在如下反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行，該反應(yīng)系統(tǒng)包括廢酸池、與廢酸池出料口相連的預(yù)反應(yīng)池、與預(yù)反應(yīng)池和廢酸池出料口同時相連的反應(yīng)塔、與反應(yīng)塔進(jìn)料口相連的氯氣儲罐、與預(yù)反應(yīng)池進(jìn)料口相連的氯氣吸收罐、與氯氣吸收罐出料口相連的堿液吸收塔、與反應(yīng)塔出料口相連的成品池。
[0005]所述無害化處理方法包括以下步驟:
1)FeCl2的分選:測定廢酸池中廢酸洗液的FeCl2含量，當(dāng)FeCl2≤30wt%時，將FeCl2溶液通入反應(yīng)塔；當(dāng)FeCl2〈30wt%時，將步驟I)所得中和后的廢酸洗液通入預(yù)反應(yīng)池，并向廢酸洗液中投入鐵屑，直到FeCl2 ^ 30wt%，將FeCl2溶液通入反應(yīng)塔；
2)氯化:向反應(yīng)塔內(nèi)通入氯氣，單位時間內(nèi)通入氯氣與FeCl2溶液的質(zhì)量比為1.0:
3.5^5.5，使FeCl2溶液氧化成FeCl3溶液后通入成品池，檢測成品池中的FeCl3含量，若FeCl3 < 40wt%，則將成品池的溶液部分或全部回流至預(yù)反應(yīng)池；
3)尾氣回收:將反應(yīng)塔中生成的尾氣依次通過含有FeCl2溶液的氯氣吸收罐、堿液吸收 [0006]所述步驟3)中的反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有橫向放置的中部縮徑的雙圓錐體、設(shè)置在雙圓錐體中部的垂直于雙圓錐體中心軸的氯氣進(jìn)氣管、與雙圓錐體出料口相連的反應(yīng)釜。
[0007]所述雙圓錐體由PVC制成。
[0008]所述雙圓錐體出料側(cè)的圓錐錐角為1(T20°。[0009]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是:采用射流技術(shù)，使氣相氯氣與液相氯化亞鐵溶液兩相接觸反應(yīng)，由于兩相流體被高速分散而處于高速湍流狀態(tài)，氣液接觸面大大增加，又不斷更新，傳質(zhì)過程極為迅速。氯化亞鐵僅通過一步反應(yīng)即可生成最終產(chǎn)物，縮短了生產(chǎn)流程，降低了生產(chǎn)成本。廢酸洗液完全得到循環(huán)再利用，徹底杜絕了廢酸洗液對環(huán)境的污染。同時，將低附加值的亞鐵轉(zhuǎn)變成高附加值的廢水絮凝劑氯化鐵，變廢為寶，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，并實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。充分利用三氯化鐵蒸氣與空氣中的水分接觸后產(chǎn)熱的特性，節(jié)約能耗，降低生產(chǎn)成本。將廢酸洗液完全回收作為氯化鐵的生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)廢酸洗液的零污染排放。采用本發(fā)明的處理方法，年處理廢酸洗液可達(dá)3000噸。綜上所述，本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、工藝簡單易行、生產(chǎn)效率高、無污染、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0011]圖1是本發(fā)明設(shè)備的連接關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的工藝流程示意圖；
圖3是反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]根據(jù)圖f 3詳細(xì)說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該氯化亞鐵的無害化處理方法在如下反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行:該反應(yīng)系統(tǒng)包括廢酸池、與廢酸池出料口相連的預(yù)反應(yīng)池、與預(yù)反應(yīng)池和廢酸池出料口同時相連的反 應(yīng)塔、與反應(yīng)塔進(jìn)料口相連的氯氣儲罐、與預(yù)反應(yīng)池進(jìn)料口相連的氯氣吸收罐、與氯氣 吸收罐出料口相連的堿液吸收塔、與反應(yīng)塔出料口相連的成品池。反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有橫向放置的中部縮徑的雙圓錐體、設(shè)置在雙圓錐體中部的垂直于雙圓錐體中心軸的氯氣進(jìn)氣管、與雙圓錐體出料口相連的反應(yīng)釜，雙圓錐體由PVC制成，雙圓錐體出料側(cè)的圓錐錐角為1(T20°。反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置若干塔板，塔板上設(shè)置若干多孔瓷件，氣液兩相處于孔隙中并長期接觸，因此增大了氯氣與廢酸洗液的接觸面積提高了反應(yīng)效率。
[0013]主要包括以下步驟:
I) FeCl2的分選:測定廢酸池中廢酸洗液的FeCl2含量，當(dāng)FeCl2≥30wt%時，將FeCl2溶液通入反應(yīng)塔；當(dāng)FeCl2〈30wt%時，將步驟I)所得中和后的廢酸洗液通入預(yù)反應(yīng)池，并向廢酸洗液中投入鐵屑，直到FeCl2 ^ 30wt%，將FeCl2溶液通入反應(yīng)塔。當(dāng)然，也可向廢酸洗液中投入生石灰、消石灰等堿性物質(zhì)中和廢酸洗液中的余酸，但該方法會產(chǎn)生大量沉淀物而不便于清理。
[0014]該步驟所涉及的主要反應(yīng)方程式如下:
①
fe+hcl —? l*fecl2+h2；②fe+fecl3—?fecl2
[0015]反應(yīng)①②主要發(fā)生在預(yù)反應(yīng)池中。當(dāng)廢酸洗液中亞鐵離子含量不足時，且酸度較高時主要發(fā)生反應(yīng)①。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，酸度逐漸降低，反應(yīng)②逐漸成為主反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，廢酸洗液全部成為氯化亞鐵溶液。
[0016]2)氯化:該步驟在反應(yīng)塔中進(jìn)行。向反應(yīng)塔內(nèi)通入氯氣，單位時間內(nèi)通入氯氣與FeCl2溶液(按照溶液總量計(jì))的質(zhì)量比為1.0:3.5~5.5，射流器內(nèi)的壓強(qiáng)為0.5~1.2Mpa，溫度為 60~80°C。
[0017]使FeCl2溶液氧化成FeCl3溶液后通入成品池，檢測成品池中的FeCl3含量，若FeCl3 < 40wt%，則將成品池的溶液部分或全部回流至預(yù)反應(yīng)池。反應(yīng)塔作為整個工藝的核心部分，是FeCl3產(chǎn)品生產(chǎn)的主要化學(xué)反應(yīng)場所。反應(yīng)塔內(nèi)，氯氣與亞鐵離子溶液長時間充分混合接觸。氯氣首先與廢酸液反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的次氯酸，次氯酸再將亞鐵離子氧化成三價鐵離子。
[0018]該步驟涉及的主要反應(yīng)方程式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種氯化亞鐵的無害化處理方法，其特征在于:所述處理方法在如下反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行，該反應(yīng)系統(tǒng)包括廢酸池、與廢酸池出料口相連的預(yù)反應(yīng)池、與預(yù)反應(yīng)池和廢酸池出料口同時相連的反應(yīng)塔、與反應(yīng)塔進(jìn)料口相連的氯氣儲罐、與預(yù)反應(yīng)池進(jìn)料口相連的氯氣吸收罐、與氯氣吸收罐出料口相連的堿液吸收塔、與反應(yīng)塔出料口相連的成品池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化亞鐵的無害化處理方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)FeCl2的分選:測定廢酸池中廢酸洗液的FeCl2含量，當(dāng)FeCl2≥30wt%時，將FeCl2溶液直接通入反應(yīng)塔；當(dāng)FeCl2〈30wt%時，將步驟I)所得中和后的廢酸洗液通入預(yù)反應(yīng)池，并向廢酸洗液中投入鐵屑，直到FeCl2 ^ 30wt%，將FeCl2溶液通入反應(yīng)塔； 2)氯化:向反應(yīng)塔內(nèi)通入氯氣，單位時間內(nèi)通入氯氣與FeCl2溶液的質(zhì)量比為1.0:3.5^5.5，使FeCl2溶液氧化成FeCl3溶液后通入成品池，檢測成品池中的FeCl3含量，若FeCl3 < 40wt%，則將成品池的溶液部分或全部回流至預(yù)反應(yīng)池； 3)尾氣回收:將反應(yīng)塔中生成的尾氣依次通過含有FeCl2溶液的氯氣吸收罐、堿液吸收塔
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化亞鐵的無害化處理方法，其特征在于:所述步驟3)中的反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有橫向放置的中部縮徑的雙圓錐體、設(shè)置在雙圓錐體中部的垂直于雙圓錐體中心軸的氯氣進(jìn)氣管、與雙圓錐體出料口相連的反應(yīng)釜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氯化亞鐵的無害化處理方法，其特征在于:所述雙圓錐體由PVC制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氯化亞鐵的無害化處理方法，其特征在于:所述雙圓錐體出料側(cè)的圓錐錐角為10-20°。
【文檔編號】C02F1/52GK103613146SQ201310602180
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】李寶石 申請人:重慶江電電力設(shè)備有限公司