本发明专利技术公开了一种处理氯化铁废液的方法，所述氯化铁废液包含氯化亚铁、三氯化铁或者它们的可能的混合物，以及任选地，游离盐酸，所述方法包括以下步骤：浓缩步骤，其中，将所述氯化铁废液浓缩成具有至少３０重量％，优选至少４０重量％的氯化铁总浓度的浓缩液；任选的氧化步骤，其中，将从所述浓缩步骤获得的浓缩液中所包含的氯化亚铁氧化成三氯化铁，从而获得含有三氯化铁的液体；水解步骤，其中，对从所述氧化步骤任选获得的含有三氯化铁的液体在１５５－３５０℃的温度下进行水解，同时保持至少６５重量％的三氯化铁浓度，从而得到含有氯化氢的流体和含有三氧化二铁的液体；分离步骤，其中，从在所述水解步骤中获得的所述含有三氧化二铁的液体中分离出三氧化二铁，以及回收步骤，其中，对在所述水解步骤中得到的含有氯化氢的流体进行冷凝以回收盐酸，盐酸的浓度为至少１０重量％，优选至少１５重量％，其特征在于，在回收步骤中获得的含有氯化氢的流体的冷凝能直接或者间接地用作所述浓缩步骤的热源，所述浓缩步骤在低压下进行。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于处理氯化铁废液的方法，更具体地，本专利技术涉及一种用于回 收氧化铁和盐酸的处理方法。在钢铁工业，以及在镀锌等工业中，广泛地使用借助盐酸的洗涤处理来去除附着 在产品或加工制品表面上的铁锈和吸积物(accretion)(积垢)。而且，经常借助盐酸来对 含铁矿石进行浙滤。并且，经常使用盐酸对半导体引线框架进行蚀刻处理。在这些处理中， 通常将盐酸的浓度控制在12-18重量％的范围内。随着处理的进行，游离盐酸转化为铁盐 和其他金属盐，由此，逐渐降低洗涤能力或者蚀刻能力。因此，通常加入游离盐酸，结果产生 大量的含有氯化铁以及任选的游离盐酸的低浓度废液。这种氯化铁废液包含氯化亚铁、三氯化铁或者它们的组合，并且任选地包含其他 处理金属与盐酸的反应产物，例如，锌、镍、铜等等的氯化物，这些液体作为工业废物被处 置。近年来，处置或者处理这些工业废物的成本大幅提高，并且盐酸本身是相对昂贵的。因 此，像这样处置氯化铁废液是不经济的。由于这样处置还会造成很严重的环境和污染问题， 因此已经提出了许多方法来从氯化铁废液中回收盐酸、氧化铁、三氯化铁或者它们的组合。其中一种回收方法是煅烧。在煅烧方法中，在煅烧炉中对含有氯化亚铁的氯化铁 废液进行煅烧和氧化，氯化铁废液分离成氧化铁和含有氯化氢的气体，借助吸收器从含有 氯化氢的气体中吸收氯化氢，并且回收为具有大约18重量％的相对低浓度的盐酸。另一种方法是液相氯氧化法，其中，氯与含有氯化亚铁的氯化铁废液反应，由此， 氯化亚铁转化为三氯化铁，三氯化铁作为蚀刻液被再次使用或者以三氯化铁的形式被回收 用于水处理。由于在该方法中氯还与溶解的铁反应产生三氯化铁，因此需要处理和处置过 量的三氯化铁。近来，还提出了以下方法，其中，通过蒸发对含有氯化亚铁的氯化铁废液进行浓 缩，具有较高氯化亚铁浓度的废液被氧化，从而将氯化亚铁转化为三氯化铁，含有高浓度 三氯化铁的液体发生水解，产生氧化铁并且回收至少20重量％的高浓度盐酸(参见JP 2006-137118A)。这种方法与例如US 3 682592 B中描述的所谓的PORI处理方法相似。但是，由于在上述煅烧方法中，煅烧需要非常大量的燃料，因此回收盐酸的成本总 是非常得高。而且，燃烧过程产生废气，需要采取防止NOx的措施，而且将HC1、Cl2、灰尘等 等排放到大气中是难以解决的。而且，由于使用燃料而造成的CO2排放也已经成为近年来 的一个问题。另一方面，在上述液相氯氧化法中，可以在反应器中将氯化亚铁转化为三氯化铁。 该设备适用于小体积并且构建成本会比较低。但是，由于使用危险的高压氯气，该设备需要 用于高压气体的安全措施并且需要氯气去除装置，而且回收仅限于三氯化铁并且可能无法 回收盐酸是一个重大问题。而且，JP 2006-137118 A中描述的方法是有用的，其中，从含有氯化亚铁的氯化铁 废液中以有用的氧化铁的形式回收铁组分，并且以至少20重量％的高浓度回收盐酸。但 是，产生的氧化铁具有非常小的颗粒直径，因此很难将其从母液中分离出来，并且其含有 氯。而且，难以有效地使用产生的能量，因此该方法在其能量平衡方面是低效的。虽然US 33682 592 B中描述的PORI处理方法的水解步骤可以在比JP 2006-137118 A中描述的处理 方法更高的温度下进行，但是该处理方法中没有内在地再次使用回收的盐酸的能量，因此 该处理方法的能量需求比较高。本专利技术的目的是提供一种方法，其中，可以以比常规方法更高的纯度和更宽的应 用范围容易地从上述氯化铁溶液中分离出氧化铁，可以使用非常少的能量有效地实施该方 法，本专利技术的目的是提供一种方法，其中，回收具有合适浓度的盐酸，以用于洗涤、浙滤和蚀 刻。本专利技术的专利技术人已经研究和发现了可以实现上述目的的新方法。也就是说，本发 明的专利技术人发现通过将所述氯化铁废液浓缩为具有至少30重量％，优选至少40重量％的 氯化铁浓度的浓缩液，然后在氧化步骤中将氯化亚铁(如果有的话)转化为三氯化铁，并且 在155-350°C的温度下对得到的含有三氯化铁的液体进行水解，同时将三氯化铁浓度保持 为至少65重量％的水平，水解过程将会更快和更高效，并且分离出来的三氧化二铁只含有 少量的杂质，例如，氯，等等，而不会产生作为副产物的氧基氯化铁O^eOCl)。而且，发现容易 从母液中分离出氧化铁，因为其具有大的平均颗粒直径。而且，已经发现，在对从水解步骤中释放出来的含有氯化氢的流体进行冷凝以回 收盐酸的处理步骤中，还可以回收冷凝能从而在所述浓缩过程期间提供至少75°C的温度， 所述浓缩过程在低压下进行。已经发现该方法是特别有利的，因为可以将整个过程中使用 的热能减少大约30-40%。而且，已经发现，当在上述温度范围内发生水解时，可以将回收的 盐酸的浓度适当地控制在至少10重量％，优选至少15重量％的范围内，因此，可以选择适 于再次使用的任何浓度。这些优点肯定无法由JP 2006-137118 A中描述的常规工艺实现，在该常规工艺 中，含有三氯化铁的液体在0. 01-0. 02MPa(绝对压力)的低压下并且在125_150°C的较低温 度下发生水解。本专利技术基于上述发现并且包含以下要点。根据本专利技术的第一方面，提供了一种处理氯化铁废液的方法，所述氯化铁废液包 含氯化亚铁、三氯化铁或者它们的可能的混合物，以及任选地，游离盐酸，所述方法包括以 下步骤浓缩步骤，其中，将所述氯化铁废液浓缩成具有至少30重量％，优选至少40重 量％氯化铁总浓度的浓缩液；任选的氧化步骤，其中，将从所述浓缩步骤获得的浓缩液中所包含的氯化亚铁氧 化成三氯化铁，从而获得含有三氯化铁的液体；水解步骤，其中，对从所述氧化步骤任选获得的含有三氯化铁的液体在155-350°C 的温度下进行水解，同时保持至少65重量％的三氯化铁浓度，从而得到含有氯化氢的流体 和含有三氧化二铁的液体；分离步骤，其中，从在所述水解步骤中获得的所述含有三氧化二铁的液体中分离 出三氧化二铁，以及回收步骤，其中，对在所述水解步骤中得到的含有氯化氢的流体进行冷凝以回收 盐酸，盐酸的浓度为至少10重量％，优选至少15重量％，其特征在于，在水解步骤中获得的含有氯化氢的流体的冷凝能(condensationenergy)直接或者间接地用作所述浓缩步骤的热源，所述浓缩步骤在低压下进行。所述的处理铁废液的方法包括两个发生蒸发的处理步骤。在水解步骤中，产生含 有氯化氢的流体。另一个蒸发步骤是所述浓缩步骤。进行所述浓缩步骤所需的能量由在所 述水解步骤中产生的含有氯化氢的流体的冷凝能提供。由此，相比于铁废液的总体蒸发能， 所述的处理铁废液的方法的总体操作能量消耗减少了 30-40%。这是非常有利的，因为用于 处理氯化铁溶液的煅烧方法的能量消耗是由所述氯化铁溶液的总蒸发量决定的。而且，在所述回收步骤之前或者在所述回收步骤期间向在所述水解步骤中获得的 含有氯化氢的流体中加入水由此进行冷凝是有利的，结果，以至少10重量％，优选至少15 重量％的任何可调节浓度从所述流体回收盐酸，含有氯化氢的所述流体用作热源，从而在 所述浓缩步骤期间提供至少75°C的温度。通过向含有氯化氢的流体中加入水，在冷凝之前 或者在冷凝期间，将浓度调节至低于共沸点的浓度，从而确本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理氯化铁废液的方法，所述氯化铁废液包含氯化亚铁、三氯化铁或者它们的可能的混合物，以及任选地，游离盐酸，所述方法包括以下步骤： 浓缩步骤，其中，将所述氯化铁废液浓缩成具有至少３０重量％，优选至少４０重量％的氯化铁总浓度的浓缩液； 任选的氧化步骤，其中，将从所述浓缩步骤获得的浓缩液中所包含的氯化亚铁氧化成三氯化铁，从而获得含有三氯化铁的液体； 水解步骤，其中，对从所述氧化步骤任选获得的含有三氯化铁的液体在１５５－３５０℃的温度下进行水解，同时保持至少６５重量％的三氯化铁浓度，从而得到含有氯化氢的流体和含有三氧化二铁的液体； 分离步骤，其中，从在所述水解步骤中获得的所述含有三氧化二铁的液体中分离出三氧化二铁，以及 回收步骤，其中，对在所述水解步骤中得到的含有氯化氢的流体进行冷凝以回收盐酸，盐酸的浓度为至少１０重量％，优选至少１５重量％， 其特征在于，在回收步骤中获得的含有氯化氢的流体的冷凝能直接或者间接地用作所述浓缩步骤的热源，所述浓缩步骤在低压下进行。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥伸好，
申请(专利权)人：SMS西马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE
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