一种废盐酸再生除硅工艺及设备制造技术

本发明专利技术对现有废盐酸再生除硅技术进行改进，从而提供了一种废盐酸再生除硅工艺及设备。主要技术特征在于：将蒸汽直接加热改成石墨换热器间接加热，受热均匀，热传导效率高，蒸汽消耗低，温度控制性好；用自动变频调速器取代磁力手工调速搅拌器，加速Ｆｅ（ＯＨ）↓［３］的生成；在反应罐溢流管到沉淀罐的直管段增加一个动态混合器，使废酸和絮凝剂通过时产生紊流，加速混合；在泥浆泵出口处到动态混合器的入口处增加一个增强聚丙烯管道，将少量的泥浆打入动态混合器，加速废酸中悬浮物的沉降，达到理想的除硅效果。本发明专利技术具有温度控制稳定、化学反应充分、沉淀效果良好等优点。应用本发明专利技术能有效地控制废酸中的ｐＨ值，絮凝剂与废酸的混合效果明显增强，经处理后废酸中的硅含量同比下降０．０４４％左右，经济效益非常显著。

【技术实现步骤摘要】
一种废盐酸再生除硅工艺及设备
本专利技术属于废酸处理
，特别涉及废盐酸再生除硅工艺及设备。
技术介绍
众所周知，热轧带钢在进行冷轧之前必须经过酸洗，而废盐酸再生除硅又是酸洗工序中必不可少的一道辅助处理工艺。带钢经过盐酸清洗，去除表面的氧化铁皮，以确保冷轧钢板的表面质量。其化学反应方程式为：在酸洗过程中产生的氯化亚铁(FeCl2)需要送到再生机组进行焙烧，其化学反应方程式为：生成的HCl进入吸收塔变成盐酸，送回酸洗线洗带钢；Fe2O3(俗称铁红)作为副产品，用于磁性材料的原料。作为磁性材料，对硅含量要求较高(＜0.01％)。因此，废盐酸在进行再生之前，必须将其含有的硅除去。目前，常用的除硅装置及工艺流程如图3所示。现有的废盐酸再生除硅工艺是通过一定量的氢氧化铁的沉降，将硅从废酸中带出。具体操作步骤是：将废酸用废酸泵打到浸溶塔，在浸溶塔中加入铁屑，使其与废酸中的HCl反应，以提高废酸的PH值。为了加速反应，往浸溶塔中通入蒸汽。反应后的废酸经过冷却器到氨反应罐，与其中的氨水反应，进一步-->提高废酸的PH值，酸液在氧化罐中通过压缩空气鼓泡，将部分Fe2+氧化成Fe3+。化学反应方程式为：氧化过程在反应罐中进行，Fe(OH)3充分生成后，在反应罐的溢流管中加入絮凝剂(P1200)，在沉降罐中Fe(OH)3与大部分SiO2沉淀到罐底，最后由泥浆泵打到压滤机净化，除硅后的清液溢流到滤液收集罐中。利用现有的设备及工艺进行除硅处理存在以下几方面问题：1、蒸汽直接通入浸溶塔中对废酸加热，在加热过程中，尤其冬季，一部分冷凝水进入废酸中，使废酸浓度降低，不利于铁屑与废酸中的氯化氢的化学反应。另外，在室外的蒸汽管道系统，尤其在不加热的情况下，容易结冰和损坏；2、由于反应罐溢流管到沉淀罐之间为直管，絮凝剂(P1200)与废酸在管道中停留时间短，混合效果不好，直接影响絮凝效果；3、沉淀效果不理想。原因是废酸中悬浮物的含量与比重达不到絮凝剂(P1200)与废酸混合后的沉淀速度和效果。
技术实现思路
为了克服上述已有技术存在的不足，提高除硅效果，本专利技术对现有设备及工艺进行改进，增加石墨加热器、变频调速、动态混合器等设施，从而提供了一种废盐酸再生除硅工艺及设备。经过改进，全套除硅装置在工作状态下达到设计及使用要求，具有温度控制稳定、化学反应充分、沉淀效果明显等特点。应用本专利技术能使除硅后废酸中的硅含量明显降低，达到设计指标。本专利技术的技术方案及工艺流程如图4所示，是这样实现的：1、将蒸汽直接加热改成石墨换热器间接加热。石墨换热器的特点是受热均-->匀，热传导效率高，蒸汽消耗低，温度控制性好。同时，由于没有冷凝水进入废酸，使废酸保持原有的浓度。2、将氨罐、氧化罐和反应罐的磁力手工调速搅拌器改成自动变频调速搅拌器。其特点是可根据不同工艺条件任意调节搅拌器的转速，从而增加3、在反应罐溢流管到沉淀罐的直管段增加一个动态混合器。用它来延长絮凝剂和废酸的混合时间，增加混合效果。动态混合器的具体结构是由一个非直线型管路和锯齿形挡板构成。在非直线型管路中安装若干个锯齿形状的挡板，挡板在管路内呈交错排布。其作用是当废酸和絮凝剂通过锯齿挡板时产生紊流，加速混合，并且通过非直线型动态混合器延长混合时间，絮凝和沉淀效果明显增强，除硅效果也明显提高。4、在泥浆泵出口处到动态混合器的入口处增加一个Φ15的增强聚丙烯(PPH)管道，将少量的泥浆打入动态混合器，使废酸中的悬浮物含量和比重达到絮凝剂(P12000)的絮凝效果，加速絮凝沉淀，达到理想状态。本专利技术同现有技术相比，具有如下有益的效果：1.温度控制稳定，化学反应充分；2.有效地控制了废酸中的PH值，增加了搅拌和反应效果；3.絮凝剂与废酸的混合效果明显增强；4.提高了沉淀效果，经处理后废酸中的硅含量同比下降0.044％左右。5.降低运行成本，提高经济效益。附图说明图1为废盐酸再生除硅工艺流程图-->图2为动态混合器结构示意图图3为现有技术的工艺流程图图4为本专利技术技术的工艺流程图图1中：1为废酸储罐、2为废酸泵、3为石墨加热器、4为浸溶塔、5为冷却器、6为氨罐、7为氧化罐、8为反应罐、9为动态混合器、10为沉淀罐、11为泥浆泵、12为压滤机、13为滤液收集罐；图2中：14为管路、15为锯齿形状挡板。具体实施方式结合附图1和4中的实施例，对本专利技术技术加以详细说明。将现有的蒸汽直接加热改成石墨换热器3间接加热；用自动变频调速器取代磁力手工调速搅拌器；在反应罐8溢流管到沉淀罐10的直管段增加一个动态混合器9；在泥浆泵11出口到动态混合器9的入口处增加一个Φ15的增强聚丙烯(PPH)管道。动态混合器9是由增强聚丙烯(PPH)管14和挡板15构成。管路设计为M型，具体结构形式如图2所示，管路14通径为125mm，在动态混合器的入口、出口管路横截面的下部三分之一处和动态混合器的中间管路横截面的上部三分之一处的内侧安装锯齿形状挡板15。应用本专利技术提供的废盐酸再生除硅工艺及设备，当废酸和絮凝剂通过M型动态混合器时便产生紊流，在加速混合的同时延长混合时间，从而使絮凝和沉淀效果明显增强，除硅效果也明显提高。试验结果表明，铁红中的硅含量由改进前的0.05％，下降到0.006％，远远低于设计值(0.01％)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废盐酸再生除硅工艺，其主要技术特征在于：采用石墨换热器间接加热，热传导效率高，蒸汽消耗低，防止冷凝水进入废酸，保持废酸原有的浓度；用自动变频调速器取代磁力手工调速搅拌器，加速Ｆｅ（ＯＨ）↓［３］的生成；在反应罐溢流管到沉淀罐的直管段增加一个动态混合器，使废酸和絮凝剂通过时产生紊流，加速混合；在泥浆泵出口处到动态混合器的入口处增加一个增强聚丙烯管道，将少量的泥浆打入动态混合器，加速废酸中悬浮物的沉降，达到理想的除硅效果。

【技术特征摘要】
1、一种废盐酸再生除硅工艺，其主要技术特征在于：采用石墨换热器间接加热，热传导效率高，蒸汽消耗低，防止冷凝水进入废酸，保持废酸原有的浓度；用自动变频调速器取代磁力手工调速搅拌器，加速Fe(OH)3的生成；在反应罐溢流管到沉淀罐的直管段增加一个动态混合器，使废酸和絮凝剂通过时产生紊流，加速混合；在泥浆泵出口处到动态混合器的入口处增加一个增强聚丙烯管道，将少量的泥浆打入动态混合器，加速废酸中悬浮物的沉降，达到理想的除硅效果。2、一种如权利要求1所述的废盐酸再生除硅工艺的设备，由废酸储罐(1)、废酸泵(2)、浸溶塔(4)、冷却器(5)、氨罐(6)、氧化罐(7)、反应罐(8)、沉淀罐(10)、泥浆泵(11)、压滤机(12)、滤液收集罐(13)组成；其主要技术特征在于：在现有设备的基础上增加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，郝东波，宁继龙，李丽霞，李学民，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]