一种高锰钢酸洗废液除锰的方法技术

本发明专利技术公开一种高锰钢酸洗废液除锰的方法，该方法以高锰钢酸洗废液为原料，加入NaClO进行氧化反应后，加铁边还原，氨-曝气氧化处理、沉淀、澄清溢流得到的除锰纯度较高的氯化亚铁溶液。此氯化铁溶液可以经过后期的酸再生喷雾焙烧技术得到氧化铁红。该方法反应工艺简单可以推广到其他酸再生机组中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料学领域，尤其涉及，具体来说就是将一种高锰钢酸洗废液通过除锰工艺，最后获得高纯度Fe2+溶液。
技术介绍
高锰钢诞生至今120多年的漫长岁月里，在抵抗强冲击、大压力作用下的磨料磨损，以其独特的“愈压愈坚”性能，在一个多世纪的耐磨材料领域里处于当仁不让的主角地位。进入21世纪后，信息大超浩浩荡荡，高锰钢非但没有被其他钢种所取代，发展速度更快，已成为磁悬浮列车、新型主战坦克、矿山机器人等先进装备的首选耐磨材料，故耐磨材料界美其名曰“不朽的耐磨材料”。为了顺应市场对高锰钢种的需要，宝钢机组致力于高锰钢种的乳制、酸洗及酸再生工艺。酸洗产生的氯化亚铁在高温下与水和氧气发生反应，生成氧化铁和氯化氢，氯化氢回到酸洗系统循环利用，而氧化铁为副产品。酸再生所生产的氧化铁粉主要用于制作磁性材料，因此氧化铁粉的化学纯度、物理性能及其一致性和稳定性对软磁铁氧体的生产质量至关重要。目前，世界上约200多套盐酸再生装置中85%是鲁奇公司和鲁特纳公司研制和设计的，而鲁特纳盐酸再生装置在这85%的再生装置中又占绝大多数。目前国内外酸再生机组大多采用Ruthner的喷雾焙烧技术。采用该方法生产的氧化铁粉因在喷雾状态下热分解，故生成的氧化铁粒度细小、活性较好、纯度高，是生产软磁铁氧体所需的重要原材料。目前高锰钢酸洗液进行酸再生时，其产生的氧化铁粉主要存在MnO严重超标现象，无法达到新国标GB/T24244-2009中一级品的判定要求。这主要是由于1800机组处理的机组废酸主要来源于酸洗高锰钢种，在酸洗过程中引入大量的锰源，而在现有的酸再生工艺操作过程中，无法实现除锰的效果。为此在现有除硅装置上，研究除锰工艺的可行性以及研究除锰、除硅一体化，使得氧化铁粉的品质得到进一步的提高，满足GB/T24244-2009的要求，对提升宝钢企业形象和提高产品的经济效益具有重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供。本专利技术以高锰钢酸洗废液为原料，主要通过简单的前期预氧化、中期全还原剂后期的氨-氧化法将高锰钢废酸液中的Mn2+去除掉，涉及到的工艺流程简单，规模易于控制，节约成本及能源。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:本专利技术涉及，所述方法包括如下步骤:S1、以高锰钢酸洗废液为原料，每升高锰钢酸洗废液中加入NaC1 44.7?89.4g，在反应槽内反应；溢流后，得到含有1]102颗粒物的废酸液；S2、每升所述含有Μη02颗粒物的废酸液中加入铁56?112g，在溶解槽内反应，得到将Fe3+还原为Fe 2+的废酸液；S3、按照氨水与步骤S2获得的废酸液的体积比为0.0072: 1，滴加氨水，鼓入空气，在反应槽内反应；溢流到沉淀槽，沉淀静置后，溢流得到除锰纯度较高的氯化亚铁溶液。其中，氨水与步骤S2获得的废酸液的体积比小于0.0072: 1时，不能产生足够多Fe (0H) 3溶胶，也就不能将废酸液中的Mn02、Si02等悬浊物进行絮凝，不能起到良好的除杂效果；大于0.0072: 1时，此时反应产生大量的Fe (0H) 3溶胶，虽然能更好的吸附Mn02、Si02等悬浊物，但是铁损量增大，使得后期氧化铁红的产量下降，成本升高。高锰钢酸洗废液，针对的是1800机组中高锰钢废酸液，含有铁离子100g/L，锰离子0.8g/L，H+浓度为8%，温度为75?85°C。如果不在废酸中进行除锰工艺，后期经过焙烧之后其产生的氧化铁粉存在MnO严重超标现象，无法达到新国标GB/T24244-2009中一级品的判定要求。优选的，步骤S1中，所述反应时间为0.5h?lh。按照废酸液体积与NaC1质量比为1L: (44.7-89.4) g加入NaC1后，在反应槽1内反应0.5h?lh，易于实现除锰。如果反应时间太短，氧化反应不够彻底，造成样品浪费；如果反应时间太久，增加运行成本。NaC1质量比为1L: (44.7-89.4) g，质量比太大，氧化剂用量不足，不能将Mn2+沉降到合理的范围，比值太小，氧化剂过量太多，造成药品浪费，成本增加。优选的，步骤S2中，所述反应时间为40?50min。更优选为45min。如果反应时间太短，反应无法彻底进行；反应时间太久，降低废酸处理量，增加运营成本。优选的，步骤S3中，所述反应时间为0.3h?0.7h。更优选为0.5h。同样，如果反应时间太短，反应无法彻底进行；反应时间太久，降低废酸处理量，增加运营成本。优选的，步骤S3中，所述反应时控制温度为55?65°C，pH值为4.0。如果温度较低，需要反应时间长，增加机组的负荷；如果温度过高，反应速度快，形成的Fe(0H)3溶胶的质量下降，其多孔性质遭到破坏，吸附性能下降，不能将悬浊物彻底沉降；PH值太大，需要的氨水量较多，Fe (0H) 3的生成量增大，铁损量上升，不利于成本控制；pH值太小，Fe (0H) 3的生成量增大，吸附能力不够，不能将悬浊Mn02、Si02絮凝沉降。优选的，步骤S3中，所述沉淀静置的时间为1?1.5h。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为:本专利技术创新性提出采用在溶解槽前加入NaC1方法，充分考虑了 C10与Mn 2+、Fe2+的电极电动势的匹适性及此时8% HCL的影响，这种高酸度下，增加氧化剂的氧化度，虽然此时铁离子也被氧化，但可经过后期的酸洗液与铁边的反应，将氧化后的铁离子还原为Fe2+;同时，本专利技术后期，通过控制pH值，采用氨气-氧化法将Fe2+部分氧化为Fe (0H) 3溶胶，利用其较大的电荷吸附性能，将氧化所得MnO 2进行聚沉，从而得到高纯的Fe2+溶液，利于制备出纯度高的Fe 203铁红。本专利技术前期通过合理的电极电动势匹配，采用氧化法将Mn2+转为Mn02 ;结合后期的现有除硅工艺，利用生成Fe(0H)3溶胶，絮凝沉淀的方法，将锰、硅去除，最终获得含有0.3% MnO以下的氧化铁红。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高锰钢酸洗废液除锰的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、以高锰钢酸洗废液为原料，每升高锰钢酸洗废液中加入NaClO 44.7～89.4g，在反应罐内反应；溢流后，得到含有MnO2颗粒物的废酸液；S2、每升所述含有MnO2颗粒物的废酸液中加入铁56～112g，在溶解槽内反应，得到将Fe3+还原为Fe2+的废酸液，该废酸液流入后期反应槽；S3、按照氨水与步骤S2获得的废酸液的体积比为0.0072∶1，滴加氨水，鼓入空气，在反应槽内反应；溢流到沉淀槽，沉淀静置后，溢流得到除锰纯度较高的氯化亚铁溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠民，魏恒，赵生军，严军，
申请(专利权)人：上海宝钢磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31