一种从不锈钢酸洗废水废液回收铁铬粉的清洁生产方法技术

本发明专利技术公开了一种从不锈钢酸洗废水废液回收铁铬粉的清洁生产方法，不锈钢酸洗废水废液中的不锈钢酸洗渣经磁选、洗涤、分离及干燥处理后得到铁铬粉，可用于生产无机颜料、耐火材料、铬矿砂或铬铁。本发明专利技术从源头上减少废液或者污泥的产生量，降低铁铬粉中氟离子、硝酸根、硫酸根等杂质含量，减少后续回收过程的清洗废水产生量。本发明专利技术工艺原理简单，生产过程易于控制，处理成本低，处理得到的铁铬粉，实现了废物的资源化利用，符合绿色环保理念。符合绿色环保理念。

【技术实现步骤摘要】
一种从不锈钢酸洗废水废液回收铁铬粉的清洁生产方法


[0001]本专利技术属于不锈钢酸洗废水废液处理
，具体涉及一种从不锈钢 酸洗废水废液回收铁铬粉的清洁生产方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，不锈钢因其有优良的耐腐蚀性能和良好的外观， 其使用量也越来越大。不锈钢在退火、正火、淬火、焊接等加工工艺后，表 面会产生黑色的氧化皮。为了提高不锈钢的外观和耐腐蚀性，加工后的不锈 钢需进行酸洗钝化处理以去除氧化皮，同时使不锈钢的表面形成一层以铬为 主要物质的致密型氧化膜；该氧化膜使不锈钢表面银亮光洁，不会再产生二 次氧蚀，达到钝化的目的，从而提高不锈钢制品的表面防腐质量，延长其使 用寿命。
[0003]由于不锈钢含有较高含量的铁、铬、镍及锰元素，在高温处理时产生黑 色的氧化皮，其氧化皮含有FeO、Fe2O3、Fe3O4、Fe2O3‑
Cr2O3、NiO
‑
Cr2O3和MnO
‑ꢀ
Fe2O3等成分。不锈钢氧化皮较为致密，其主要成分为铁铬尖晶石Fe3‑
y
Cr
y
O4或 (Fe
x
Cr
y
)2O3,其中Fe3‑
y
Cr
y
O4晶体结构类似于Fe3O4的尖晶石型结构，(Fe
x
Cr
y
) 2
O3晶体结构是刚玉型，都较难溶于酸。
[0004]目前不锈钢酸洗钝化工艺主要是使用含硫酸、硝酸和氢氟酸的化学酸洗， 不锈钢经酸洗后会产生含Fe
3+
、Fe
2+
、Cr
3+
、Ni
2+
、NO3‑
、F
‑
等离子的废水及沉 淀于底部的酸渣。不锈钢酸渣主要是Fe3‑
y
Cr
y
O4或(Fe
x
Cr
y
)2O3及金属元素的氟 化物、金属元素的氮氧化合物及金属元素氧化物的混合物。不锈钢酸洗渣中 铁铬氧化物以Fe3‑
y
Cr
y
O4或(Fe
x
Cr
y
)2O3形式存在，属于酸不溶物且带有磁性； 金属元素氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3，分别是尖晶石型结构和刚玉型结构，属 于酸不溶物且带有磁性；金属元素的氟化物、金属元素的氮氧化合物及其他 杂质没有磁性，因此可以通过磁选来分离铁铬粉及其他物质。由于氟化盐呈 现水合物形式存在，在水中溶解度不大，需调节ph后方可得到去除，或高 温烧结法才能得以去除，否则在下游产品生产过程产生大量的废气。将不锈 钢酸渣磁选后得到主要含Fe3‑
y
Cr
y
O4或(Fe
x
Cr
y
)2O3的固体物质，酸渣中剩余的 金属元素氟化物、金属元素的氮氧化合物、杂质、垃圾等被分离去除；磁选 后固体主要元素是铁
‑
铬
‑
镍
‑
锰，符合铬黑颜料的要求。
[0005]金属氧化物混相颜料大多数都是由几种金属混合物在经过高温煅烧 (800℃以上)后化合而成，最早运用在搪瓷和陶瓷行业，伴随着美国和欧洲 自20世纪50到70年代的卷材和建筑高性能涂料的快速发展，因其优异的性 能而被逐渐推广到了涂料和塑料工业产品的使用中。因为大多数金属氧化物 混相颜料都是在经过800℃以上的高温煅烧生产加工而成的，这就决定了它 们的化学和物理属性的特点:极佳的耐候性、耐温性、化学稳定性和环保颜料 的特性。在所有的颜料中，金属氧化物混相颜料的耐候性和耐酸碱性一般都 达到涂料要求级别中的最高级别5级，耐光性一般达到8级，耐热性一般达 到800℃。金属氧化物混相颜料的缺点是因为它的主要成分大都为金属化合 物经过高温煅烧生产而成，而金属化合物的原料价格比较昂贵，所以相比其 他无机颜料往往成本较高，这也是目前还未得到大力推广的主要原因。本发 明采用磁选分离不锈钢酸渣的磁性物质铁铬粉可以用于
无机颜料、耐火材料 或铬铁矿用途，既杜绝了资源浪费又得到综合利用，符合绿色环保理念。
[0006]目前不锈钢酸渣的处置方法主要为填埋或高温处理后资源化利用，前者 因为酸渣属于固体危废既浪费了资源，而且可能对环境产生危害；后者需要 高温处理酸渣中的大量氟离子、硝酸根等杂质，需要消耗大量的能源，在回 收利用过程中会产生大量的废气、废气喷淋水等污染。
[0007]中国专利文献CN102786091公开了一种不锈钢厂含铬废酸渣的应用处理 方法，包括以下步骤：1)将不锈钢生产、钝化、酸洗工艺过程中产生的含铬 废酸渣经过80
‑
200℃的热风烘干或晒干；2)将干燥的含铬废酸渣直接放入封 闭式回转窑中加热反应，或者添加(NH4)2SO4后放入封闭式回转窑中加热反应， 使其全部转化为铬铁氧化物混合物，尾气通入石灰水中，进行尾气无害化处 理；3)将铬铁氧化物混合物直接作为陶瓷色料或玻璃色料应用，或者将铬铁 氧化物混合物作为合成陶瓷色料或玻璃色料的原料应用。该方法使用高温处 理含铬废酸渣能耗高，回收过程会产生大量的氮氧化物及氟化氢气体二次污 染物，废气处理的成本较高；该方法的成品中中可能含有硫酸盐等杂质，对 产品质量会有一定影响。
[0008]中国专利文献CN111850233公开了一种不锈钢酸洗残渣的回收工艺，包 括以下步骤：A、通过酸洗槽将加工完成的不锈钢进行酸洗，在酸洗结束后将 不锈钢取出；B、将取出的不锈钢运输至刷洗区进行清洁处理，然后将刷洗区 的污水导入至烘干区；C、通过烘干装置将污水进行烘干处理并在烘干结束后 将不锈钢残渣运输至筛选区；D、通过磁性吸附装置对不锈钢残渣进行磁性筛 选，获取被磁性吸附的不锈钢金属残渣；E、将磁性筛选后剩余的不锈钢非金 属残渣导入至第一熔炉进行熔炼分解，控制电磁吸附装置解除不锈钢金属残 渣的磁性吸附，并将不锈钢金属残渣导入至第二熔炉进行熔炼回收。该方法 存在以下特点：1、废水直接烘干会导致不锈钢残渣中含有大量硝酸铁、硝酸 镍、硝酸铬等硝酸盐，含有大量的氟化铁、氟化镍、氟化铬等氟化物，以及 可能含有大量的硫酸铁、硫酸镍、硫酸铬等硫酸盐，在第二熔炉熔炼过程中 会产生大量的废气污染物；2、废气污染物经过喷淋治理后重新产生喷淋水二 次污染，仍然需要进行废水治理；3、废水直接烘干能耗大；4、废水烘干过 程中可能会导致产生硝酸废气或者氮氧化物废气。
[0009]中国专利文献CN108928953公开了一种不锈钢酸洗废水资源化的方法， 所述方法包括下列步骤：1)在不锈钢酸洗废水中加入中和剂A调节至pH为 3.0
‑
8.0，然后再加入中和剂B调节pH值为9.0
‑
12.0，使废水中的Fe、Cr、Ni、F分别以Fe(OH)3、Cr(OH)3、Ni(OH)2和CaF2的形式沉淀，固液分离 后得到固相污泥和液相；2)步骤1)中所得到的固相污泥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从不锈钢酸洗废水废液回收铁铬粉的清洁生产方法，其特征在于，包括以下步骤：磁选：用磁选法对不锈钢酸洗废水废液中的不锈钢酸洗渣进行分离，得到磁性固体以及附着物；洗涤：对磁性固体进行洗涤；分离：对洗涤后的磁性固体进行固液分离，得到铁铬粉半成品；干燥：对铁铬粉半成品进行干燥；不锈钢酸洗废水废液中的不锈钢酸洗渣经上述处理后得到铁铬粉，进行后续加工得到无机颜料、耐火材料、铬矿砂或铬铁；磁选步骤产生的废水、洗涤废水、固液分离废水纳入废水处理设施进行处理；所述的不锈钢酸洗渣是指不锈钢酸洗液中的酸洗渣、清洗废水中的酸洗渣，以及从酸洗工序、清洗工序清理出来的含水酸洗渣混合物；所述的铁铬粉中铁元素的含量≥25％，铬元素的含量≥20％，铁铬镍锰氧化物的质量百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丹丹，王闻伟，倪江中，
申请(专利权)人：王闻伟，
类型：发明
国别省市：